岳城水库污染源分析及防控措施探讨

岳城水库作为漳卫南运河上的重要控制性枢纽工程,承担着向河北省邯郸市、河南省安阳市供水的重要职能,也是开展跨流域供水、调水的重要水源地。近年来,水库水质虽一直符合饮用水Ⅱ类水标准,但水体富营养化趋势逐渐加重。针对岳城水库污染源及防控措施进行分析和探讨,期望能在水利实践中起到参考作用。     

基于SWAT模型的小清河流域总氮输出模拟研究

小清河流域工业和农业发达,点源和非点源污染均比较严重,致使河流总氮含量严重超标,对下游河口及莱州湾的水生态与环境产生了深刻影响。本文基于实测径流和总氮资料,对小清河流域SWAT模型进行了校准和验证,在此基础上,模拟和分析了流域2008-2013年总氮负荷的时空特征,并对其污染来源进行了甄别。研究结果表明:小清河流域总氮的年输出量与年径流量趋势总体一致,表现出明显的年际特征,总氮负荷多年均值为38.0×103t。空间上,各子流域的总氮输出量均较高,其中,位于农业发达的寿光市和章丘市、工企业较多的邹平县、人口密度大的济南市区等区域的子流域总氮输出量最高。流域总氮负荷主要来自非点源污染源,其中,农业施肥引起的氮素流失和畜禽养殖的污水排放对流域总氮输出的贡献分别为32.5%和29.5%,另外,工业和城镇污水的氮排放量也较高,分别占流域总氮输出量的19.4%和16.5%。为此,须结合点源和非点源污染源对小清河流域氮污染物进行总量控制和削减。     

基于空间信息平台的流域非点源污染模拟研究

以淮河上游息县水文站集水区域为研究对象,基于空间分辨率为1 km×1 km的DEM资料构建了研究区域数字水系,并根据土地利用方式和土壤类别将流域离散成不同的水文响应单元,选用分布式水文模型SWAT计算每个水文响应单元上的非点源污染负荷,实现流域非点源污染时空全过程模拟。模拟结果表明,在参数率定期和验证期,模型模拟的确定性系数较大,相对误差较小,可较好地模拟流域内的非点源污染。研究成果可为流域生态保护和环境评价提供参考。     

北江飞来峡库区典型流域非点源污染特征分析及模拟

为分析飞来峡库区典型流域非点源污染状况,开展社岗流域场次降雨径流水量水质监测试验,采用平均浓度法估算非点源污染负荷量,分析各场次降雨径流污染物特征并计算非点源污染贡献率,应用SWAT模型进行径流及非点源污染模拟。结果表明,径流量对SS、BOD_5等浓度和负荷量均有较强的主导作用,TN、NH_3-N等初期冲刷效应较为明显,污染物负荷量与径流量的相关性好于污染物浓度与径流量的相关性,各污染物的非点源污染贡献率均达到80%以上。SWAT模型径流模拟的率定期和验证期效率系数分别为0.85和0.73,表明所构建的SWAT模型精度良好。在污染物率定期,雨强较大的典型日污染物模拟效果最佳,污染物相对误差基本在10%以内,而在雨强较小时,TN、TP等均出现较大程度的低估现象;在污染物验证期,由于该时期正处于春耕施肥期,TN、TP模拟结果相对误差较大,且均为低估。总体而言,SWAT模型模拟精度良好,基本能反映该流域非点源污染状况,可为飞来峡库区流域的非点源污染模拟与控制提供参考。     

柳河流域特征污染物负荷模拟及污染源解析

基于通用流域负荷模型(GWLF模型),选取柳河流域为研究对象,利用2006-2014年的水文水质数据进行水文化学过程的模拟,评估流域节点断面的月径流量及特征污染物负荷通量,根据模型结果分析了特征污染物的污染来源及贡献率。结果表明,从年际变化上看,COD、氨氮和总氮的总负荷通量近年来有所下降,总磷的总负荷通量呈逐年上升趋势。从年均水平上看,COD、氨氮的点源污染与非点源污染贡献率相差不大,均接近50%;总氮的非点源污染贡献率远远高于点源污染,贡献率高达79.6%;总磷的污染来源主要为点源污染,贡献率高达74.9%。根据特征污染物的污染源解析结果,提出有针对性的削减和控制污染的措施,为流域水污染管控提供依据。     

红枫湖流域非点源污染时空分布及管理措施

为分析红枫湖流域非点源污染状况及非点源污染防控措施效果,利用该流域典型子流域的水量和水质数据对SWAT模型的径流和水质参数进行率定和验证,采用验证后的模型模拟了2001—2015年流域氨氮、总氮和总磷的时空分布特征,并分析了不同管理措施对非点源污染的削减效果。结果表明:SWAT模型在红枫湖流域具有良好的适用性;氨氮、总氮、总磷负荷主要集中在4—9月,分别占全年负荷的88.49%、83.74%和97.36%,西南部和东北部的子流域氮磷流失较大,是非点源污染的关键源区;化肥削减、退耕还林还草措施能有效削减非点源污染,尤其是总磷污染,实施综合管理措施对氮磷污染削减的效果更佳。     

基于ReNuMa模型的长春石头口门水库流域非点源污染负荷模拟

应用区域营养盐管理模型ReNuMa,以长春市饮马河石头口门水库流域为研究对象开展研究,通过对流域总氮非点源污染的调查和模拟,定量计算和分析了总氮非点源污染时空分布规律.结果表明:该模型在研究区域适用性较好(月径流校准期R2=0.7884,Ens=0.7816;验证期R2=0.7602,Ens=0.7092;月负荷校准期R2=0.7429,Ens=0.7008;验证期R2=0.7066,Ens=0.6618).时间尺度上,雨季期总氮非点源污染负荷占总量的69％.空间尺度上,饮马河上游流域对非点源污染负荷比例最大,不同土地利用类型的总氮非点源污染负荷不同,耕地贡献比例最大,其次是农村居民点.     

率水流域非点源污染分析及施肥措施模拟

率水流域周边农业用地施用的大量化肥为流域内非点源负荷主要来源之一,研究该流域内不同施肥措施对其下游千岛湖水体中氮磷污染控制具有重要意义。通过搭建率水流域SWAT模型,设置化肥减量,粪肥替代和深层施肥3种施肥情景,探究其对流域非点源污染输出的响应特征。结果表明:化肥减量50%可减少约9. 77%的总氮负荷和4. 42%的总磷负荷,粪肥替代化肥对于氮磷负荷的削减率较低,深层施肥的总氮负荷削减率远低于总磷,化肥减量和深层施肥联合措施可分别降低10. 11%和3. 38%的总氮、总磷负荷,即为流域内施肥措施的最佳方案,同时基于SWAT模型的施肥情景模拟对削减流域非点源污染具有参考意义。     

植被恢复对非点源污染影响的SWAT模拟

以我国南方典型的水土流失区晋江西溪流域为例,运用非点源污染模型(SWAT),模拟不同植被恢复情景下的产流、产沙、非点源污染响应。结果表明:SWAT模型能较好的模拟植被恢复后流域产流、产沙、非点源污染的变化。将坡度大于15°的耕地还林后,流域年均产流、产沙、非点源总氮、非点源总磷污染可分别降低约0.632%、38.7%、34.9%、44.2%;流域年均产流量、产沙量、非点源污染量均为林地﹤草地﹤耕地。     

基于SWAT模型的陕西沣河流域非点源污染模拟

随着工业点源的大幅治理和农业的快速发展,陕西沣河流域非点源污染负荷在总负荷中所占比重日益加大。本文应用SWAT模型,对沣河流域的径流、泥沙及营养盐污染负荷的产输出过程进行模拟计算。利用沣河干流秦渡镇水文站2001-2006年的实测月径流、泥沙和污染物数据进行了模型的率定和验证。验证结果表明:模型在沣河流域具有较好的适应性,可用于流域非点源污染的模拟计算。流域非点源污染产出时空分布结果表明:非点源负荷产出集中在汛期;流域中部长安区的五星、滦镇、子午地区,以及流域西部户县的草堂镇和秦渡镇,是非点源污染产出的关键区域。流域非点源污染控制措施效果模拟表明:采取水土保持措施、改进化肥施用方式、合理减少施肥量可以有效减少流域非点源污染负荷。     

飞来峡水利枢纽库区污染源现状调查及评价

2009年对飞来峡水利枢纽库区的污染源（含面源以及点源）开展全面系统的调查,并根据近年的实测数据统计上游流域入库污染物的年平均总量,分析入库主要污染物总量、点源污染以及面源污染的类型以及分布、上游流域和库区范围内点源以及面源污染的贡献率,并对库区的污染源控制提出相应建议。     

基于干旱河道生态修复的岳城水库生态调度

根据干旱风沙河道生态修复目标,结合水库的防洪、兴利、生态调度,建立了多目标水库生态调度模型,研究漳河岳城水库的生态调度。结果表明:枯水年岳城水库向下游河道生态供水0.277×10~8m~3,平水年岳城水库向下游河道生态供水0.327×10~8m~3,丰水年可以满足下游生态需水量2.66×10~8m~3。     

茜坑水库流域面源污染最佳管理措施研究

在点源污染得到控制后如何解决面源污染问题,是茜坑水库水质保护工作中的一项重要课题.借鉴美国应用最佳管理措施(BMPs)进行面源污染控制的成功经验,在茜坑水库流域内设计并建造两种串联式BMPs系统,包括滞留池、湿地、草沟以及生物滞流槽、生物滤槽等.实验结果表明,所建造的BMPs对TSS、BOD5、NH3-N和TP等典型的面源污染物都具有较好的去除效果.     

官厅水库流域上游张家口市点源污染调查分析

在现场调查的基础上,对官厅水库流域上游地区张家口市各县、市、区的工业废水、生活污水排放量等资料进行了全面分析。采用等标污染负荷法,确定了官厅水库流域上游地区主要污染源、污染行业、污染区域和污染物,以现场监测资料经过分析计算确定主要排污口,为水污染治理提供依据。提出要实行水资源统一管理,实施城市污水集中处理,加快污染源治理的步伐,以尽早实现官厅水库的水质目标。     

岳城水库供水工程贴边岔管设计

岳城水库供水工程， 邯郸、安阳两城市引水岔管均采用内、外贴边补强板型式对取水口进行局部加强。此补强方法对水流流态干扰较少， 水头损失小。设置这样的岔管对原电站压力钢管结构改动较小， 构造相对简单， 制作与安装方便， 对岳城水库供水这样的改建工程较为适用。     

桃林口水库流域氮磷污染负荷对土地利用的响应分析

非点源污染是目前水体污染防治的主要对象,土地利用方式与污染物流失量密切相关。以桃林口水库流域为研究对象,通过构建SWAT非点源污染模型对流域非点源污染负荷进行模拟,研究不同土地利用结构对子流域TN、TP流失率的影响,并定量分析了研究区在2014和2019年土地利用类型下TN、TP流失量的变化。结果表明：构建的SWAT非点源污染负荷模型适用于该流域的非点源污染模拟,在单一的土地利用类型中,污染物流失率排序为耕地>草地>住宅用地>林地,与相对应的单一土地利用类型相比,林地的组合能有效降低子流域的污染物流失率;不同土地利用类型的产污能力差异较大,林地的单位面积产污量最低,耕地最高,与2014年相比,2019年流域林地面积增加而耕地和草地面积减少,TN、TP负荷分别减少了34.43%、23.75%。研究结果可为桃林口水库流域的水环境管理提供科学依据。     

岳城水库大副坝防渗墙设计

岳城水库大副坝坝基为透水的第三系砂，由于历史的原因，上游未做防渗处理，当库水位超过140．0米，下游排水管即出现涌沙现象，虽经多次治理，仍未彻底解决，本次在上游坝坡建造了一道全封闭的塑性混凝土防渗墙，取得了预期的效果，本文详细分析了副坝涌沙的原因，介绍了塑性混凝土防渗墙的布置，墙体材料设计指标和墙顶处理工程措施，可供参考。     

基于SWAT模型的尼山水库面源污染最佳管理措施研究

为了更好地防控尼山水库的面源污染,采用已构建并通过率定的SWAT模型模拟最佳管理措施在尼山水库流域的减排效果,并分析其削减氮、磷负荷的时空变化特征。结果表明：化肥使用量减少50%、生态沟、植被缓冲带及退耕还林措施对氮、磷具有很好的削减效果,各措施分别对氮、磷的削减量为48.22%和52.41%、36.86%和52.73%、38.31%和51.00%、45.17%和38.53%;各措施对年内丰水期（6-9月）的总氮和总磷的入库削减效果最为明显,对总氮和总磷削减的空间分布影响较大。根据尼山水库流域的实际情况,对耕地多、降雨量大、坡度大的氮、磷流失高风险区应采取削减化肥使用量并布设生态沟、植被缓冲带等工程措施;在氮、磷输出负荷占比较小的区域应实行削减化肥使用量和等高种植等投入成本相对较低的管理措施,并积极开展退耕还林工作。