基于AnnAGNPS模型的赵王河小流域农业非点源氮磷污染负荷研究

摘要

近年来随着人们对环境问题的关注和重视，点源污染在包括我国在内的许多国家已经得到较好的控制和治理，而非点源污染，由于涉及范围广、防治难度大.目前已经成为影响水体环境的重要污染源。其中农业非点源污染作为非点源污染的主要类型，更成为污染防治的重中之重。
　　 AnnAGNPS模型是由美国农业部开发出来的用于农业水域的非点源污染负荷和环境影响估算的连续型分布式参数模型。本研究即以该模型为基础，选取山东省聊城市赵王河流域为研究区域，建立流域AnnAGNPS模型数据库，并通过实际降雨事件的模拟说明AnnAGNPS模型在该流域的适用性；最后运用校准好的模型对流域氮、磷污染负荷的时空分布特征进行了模拟，并定量评价了流域最佳管理措施对污染的削减效果。本文得出结果主要有以下几点：
　　 1模型模拟2008年全年赵王河流域非点源地表径流输出为5.29×107m3，流域出口累计排放总氮1142.3t，其中溶解态氮1038.4t，吸附态氮103.9t；累计排放总磷175.7t，其中溶解态磷19.4t，吸附态磷155.6t。可以看出，流域氮输出主要以溶解态为主，磷输出则主要以吸附态为主，且氮输出要远大于磷输出。
　　 2总氮、总磷污染负荷输出主要集中于6～8月，其中氮负荷占全年73％，磷负荷点全年72％，.且均在7月达到峰值；流域非点源污染负荷与降雨量基本成正相关关系。
　　 3由非点源产生的氮流失主要发生在流域中下游，而磷的流失相对要小很多，主要发生在流域的中游部分；污染负荷分布与土壤类型等自然因素密切相关：总氮及溶解态氮的流失主要发生在土壤类型为潮土的单元网格内，而总磷及吸附态磷的流失则主要在盐土及盐化潮土部分。
　　 4采用建立河岸缓冲带与平衡施肥并行的方法能更好的削减非点源污染。
　　 最后，针对赵王河流域农业非点源污染实际情况，从控制和管理方面提出了一些方法和建议。

目录

文摘

英文文摘

谨献

1 绪论

1.1 选题依据

1.1.1 研究目的及意义

1.1.2 项目支持-研究课题来源

1.2 非点源污染概述

1.2.1 非点源污染的概念及特征

1.2.2 非点源污染主要污染物及危害

1.2.3 非点源污染的类型

1.2.4 农业非点源污染的形成过程

1.3 国内外研究进展及发展趋势

1.3.1 国外研究进展

1.3.2 国内研究进展

1.3.3 发展趋势

1.4 研究内容及技术路线

1.4.1 研究内容

1.4.2 技术路线

1.4.3 研究目标及创新点

2 赵王河流域概况

2.1 流域自然环境概况

2.1.1 地理位置

2.1.2 地势地形

2.1.3 气候

2.2 赵王河流域农业非点源污染现状调查

3 非点原污染模型AnnAGNPS

3.1 AnnAGNPS模型简介

3.2 模型结构

3.2.1 数据输入模块

3.2.2 模拟计算模块

3.2.3 污染负荷输出模块

3.3 模型机理

3.3.1 水文子模型

3.3.2 土壤侵蚀子模型

3.3.3 污染质迁移子模型

3.4 模型主要输入参数

4 AnnAGNPS模型参数的确定

4.1 流域地理参数的获取

4.2 土壤、土地利用数据及参数提取

4.2.1 土壤质地转换

4.2.2 土壤容重、有效田间持水量等的估算

4.2.3 土壤水文分组

4.2.4 土壤氮磷养分含量的确定

4.2.5 土壤侵蚀性因子K的确定

4.3 气象数据库的建立

4.3.1 辐射日值估算

4.3.2 降雨侵蚀力R的确定

4.4 作物参数的来源与确定

4.5 化肥参数的来源与确定

4.6 其它重要因子的确定

4.6.1 径流曲线(CN)

4.6.2 流域曼宁粗糙系数n的确定

5 赵王河流域氮磷污染负荷模拟研究

5.1 模型的校准

5.2 模拟结果分析

5.2.1 非点源污染负荷时间分布

5.2.2 非点源污染负荷空间分布

6 流域非点源污染管理措施的模拟分析

6.1 流域管理措施设计模拟

6.1.1 流域管理措施设计

6.1.2 流域管理措施效果评价

6.2 流域非点源污染控制建议

6.2.1 政策措施

6.2.2 控制污染源

6.2.3 控制污染物的迁移转化

7 结论

7.1 结论

7.2 存在问题及未来设想

7.2.1 存在问题

7.2.2 未来设想

参考文献

致谢