嘉陵江流域非點(diǎn)源污染負(fù)荷模擬研究.pdf

1、三峽水庫(kù)蓄水后,庫(kù)區(qū)內(nèi)河流的水文情勢(shì)發(fā)生了根本性改變,滿足了水體發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的水文要素要求。近年來(lái),次級(jí)河流的“水華”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,對(duì)庫(kù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境安全產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。有關(guān)研究表明,氮磷是水體營(yíng)養(yǎng)程度的關(guān)鍵性限制因子,而隨降雨徑流形成的非點(diǎn)源氮磷負(fù)荷是水體中氮磷的重要來(lái)源。因此,開展對(duì)庫(kù)區(qū)次級(jí)河流非點(diǎn)源氮磷負(fù)荷的研究,揭示流域范圍內(nèi)水體水質(zhì)變化與非點(diǎn)源污染的相關(guān)規(guī)律,對(duì)于保障三峽水庫(kù)的水環(huán)境安全、促進(jìn)庫(kù)區(qū)的生態(tài)和諧具有重要的意義。由于非

2、點(diǎn)源污染具有隨機(jī)性、廣泛性、潛伏性的特點(diǎn),研究和控制難度大,運(yùn)用模型對(duì)其產(chǎn)生和輸移過(guò)程進(jìn)行模擬是目前非點(diǎn)源污染研究的重要手段。本研究以美國(guó)通用土壤流失方程為基礎(chǔ),通過(guò)考慮引起流域土壤流失年際變化的水文條件和土地管理因素,提出能夠反映流域泥沙輸出量逐年動(dòng)態(tài)變化的估算方法,建立了流域吸附態(tài)非點(diǎn)源污染年負(fù)荷模型;基于分布式水文模型SLURP,建立了流域土地輸出溶解態(tài)非點(diǎn)源污染和農(nóng)村生活污染的年負(fù)荷模型;進(jìn)而,在GIS平臺(tái)上將各子模型有機(jī)耦合構(gòu)

3、建起適用于大尺度流域的非點(diǎn)源污染負(fù)荷動(dòng)態(tài)模型,并進(jìn)行了驗(yàn)證。應(yīng)用所建模型,對(duì)嘉陵江流域1990～2005年各種利用方式土地上輸出和農(nóng)村生活中產(chǎn)生的不同來(lái)源和狀態(tài)的非點(diǎn)源氮、磷負(fù)荷進(jìn)行了時(shí)空分布模擬和定量估算,得到以下主要結(jié)論:①1990～2005年,嘉陵江流域北碚出口的非點(diǎn)源氮磷負(fù)荷總體呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),2001～2005年流域非點(diǎn)源氮、磷平均年流失負(fù)荷分別為86039t/a和4875t/a,分別比1990年下降40.7％和48.2%

4、。2005年流域非點(diǎn)源氮磷負(fù)荷分別為130924t和7308t,污染負(fù)荷相比近年平均水平出現(xiàn)較強(qiáng)烈反彈。②流域出口溶解態(tài)和吸附態(tài)非點(diǎn)源氮磷負(fù)荷分別受徑流量和輸沙量的影響,其構(gòu)成比例逐年變化,溶解態(tài)非點(diǎn)源TN負(fù)荷占總非點(diǎn)源TN負(fù)荷的比例由1990年的38%上升到2005年的64%,吸附態(tài)TP負(fù)荷占總非點(diǎn)源TP負(fù)荷的比例由1990年的74%降低到2005年的50%,說(shuō)明由于流域水土保持措施得利,土壤流失造成的非點(diǎn)源氮磷污染比重正在逐年降低。

5、③非點(diǎn)源氮磷流失較嚴(yán)重的地區(qū)主要分布在嘉陵江干流下游,渠江下游,涪江中下游地區(qū)及上游西漢水、白龍江流域的局部地區(qū);甘肅省、陜西省所屬區(qū)縣的污染負(fù)荷大部分較低,而四川省、重慶市情況則相反。流域最高非點(diǎn)源TN、TP流失模數(shù)分別為4.489t/km2,0.4325t/km2。④從各子流域?qū)α饔虺隹诳傌?fù)荷的貢獻(xiàn)率來(lái)看,涪江流域是流域出口污染負(fù)荷的重要來(lái)源,氮、磷負(fù)荷貢獻(xiàn)率都接近30%,其次為渠江流域,占20%以上,這兩個(gè)流域的污染負(fù)荷就占據(jù)了全