滇池东岸大棚种植区农业面源污染模拟及高效截流方法研究

摘要

昆明市政府已完成的滇池环湖干渠（管）截污治污工程是为了截流未能收集到排水系统中的污染负荷进而达到治理滇池富营养化的目的。由于现阶段面源污水水质水量在汇集过程中的变化规律不明，难以将污水有效收集到环湖截污干渠中并输送至污水厂处理。因此通过对农业面源污染过程的水质水量特征进行研究，探寻农业面源污染的截流方法，在保证农业面源污水截流30％的要求下尽可能截流污染负荷量，为发挥干渠截污工程最大功效提供支持。
　　本论文针对滇池流域环湖截污干渠工程存在的问题，选择了流域内典型的农业种植类型区域—蔬菜大棚和花卉大棚种植区域作为研究对象，研究农业面源污染水质水量动态变化规律。本研究基于实地监测、模型模拟探讨农业降雨径流污水的高效截流方法，得出的主要结论如下：
　　⑴花卉大棚和蔬菜大棚区域径流量和污染物指标大体都是随着降雨历时先增加达到峰值，然后下降的一个趋势。除了花卉大棚的TP浓度变化规律与径流量一致以为，其余污染物指标的变化趋势曲线的峰值都在径流量峰值前达到。
　　⑵基于SWMM模型，依据农业污水截流30%的要求，以峰值时间和起始时间这两种截流方式分别对两种典型种植区的农业污水进行截流。花卉大棚在 P为0.5、1、2、5时，峰值时间截流方法的截流时间分别为65min~90min、55min~80min、50min~75min、45~70min，起始时间截流方法的截流时间分别为0~77min、0~70min、0~68min、0~67min；蔬菜大棚在P为0.5、1、2、5时，峰值时间截流方法的截流时间分别为65min~85min、55min~80min、50min~80min、45min~80min，起始时间截流方法的截流时间分别为0~80min、0~75min、0~75min、0~70min。
　　⑶随着降雨强度的增大，两种截流方法的各污染物截流率基本都显著增加。在同一降雨强度情况下，花卉大棚以峰值时间为截流方法截流的污染负荷绝大多数比以起始时间为控制指标截流的污染负荷大；蔬菜大棚以峰值时间为截流方法截流的污染负荷绝大多数比以起始时间为控制指标截流的污染负荷小。
　　⑷根据模型得到的理论截流方法，结合实际情况，花卉大棚汇水区以峰值时间截流方法的截流时间取为45min~90min，以起始时间截流方法的截流时间取为0~80min；蔬菜大棚汇水区以峰值时间截流方法的截流时间取为45min~85min，以起始时间截流方法的截流时间取为0~80min。
　　⑸本文提出一种截流设施来实现高效截流—基于电动闸阀装置的高效截流设施。实际工程中电动闸阀装置和其他高效收集截流设施配合使用来实现环湖截污干渠工程的功能。

目录

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中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究思路介绍

2 研究区域概况及研究方法

2.1 滇池流域概况

2.2 研究区域概况

2.3 采样点位及监测方法

2.4 模型的选择

3 农业大棚产汇流及污染物流失特征

3.1 农业大棚产汇流特征

3.2 花卉大棚污染物流失特征

3.3 蔬菜大棚污染物流失特征

3.4 本章小结

4 研究区域农业面源污染模型建立及模拟应用

4.1 SWMM模型简介

4.2 研究区域降雨径流面源污染模型的建立

4.3 基于SWMM模型的农业面源污染截流研究

4.4 本章小结

5 模型结论应用及高效截流策略

5.1 模型结论应用

5.2 高效截流方法实现—基于电动闸阀装置的高效截流设施

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 问题与展望

致谢

参考文献