基于GIS的辽河中游城市非点源污染负荷时空估算新方法研究

基于次降水污染物平均浓度(EMC)监测分析结果,创新采用平均浓度模型法并结合GIS技术对辽河中游城市非点源污染时空分布进行估算,并对各污染物入河贡献率进行定量分析。通过和实测监测数据对比,该方法估算准确率可达到80%以上。研究成果对于解决城市非点源污染负荷定量估算难点具有重要参考价值。     

西安市非点源污染负荷估算

在有限资料条件下,首先通过Erdas软件生成研究区域的土地利用图,在Arcgis支持下统计不同土地利用类型的面积,其次选取西安市周边4个雨量站的降雨量数据的平均值作为2005年的降雨量,采用SCS径流曲线模型计算2005年的年净雨量,然后求出2005年西安市的年径流量,最后根据研究区域内COD、TN、SS以及TP等污染物的平均浓度,估算出它们的负荷量。结果表明:西安市2005年污染物负荷量分别为COD14 794.7 tT、N1 233.0 tS、S52 426.3 t、TP61.7 t。     

漓江流域上游非点源污染负荷估算

采用径流分割法(丰枯径流差值法)、降雨量差值法和径流量差值法,基于2005—2014年各月水文和水质数据,进行漓江流域上游非点源污染负荷量的估算。结果表明,径流分割法的非点源污染负荷计算精度最高,丰枯水期污染物负荷差值和流量差值的拟合方程决定系数在0.88以上;基于径流分割法的污染物总负荷计算值和实测值的决定系数在0.91以上,计算值与实测值的结果接近。与氨氮和高锰酸盐指数相比,不同方法计算的总磷非点源污染比例呈现较强的稳定性。径流分割法的计算结果显示,2005—2014年高锰酸盐指数的非点源比例平均值为0.70,氨氮的非点源比例平均值为0.73,总磷的非点源比例平均值为0.74,说明非点源污染对漓江流域上游水质的贡献率较高。     

赣江尾闾区农业非点源氮磷污染负荷估算

为了研究农业非点源污染对鄱阳湖水质的影响,选择鄱阳湖尾闾区典型的粮田和菜地作为研究区,通过室内分析和现场监测相结合,利用SCS模型估算了赣江下游尾闾区次降雨径流量及氮、磷输出负荷。分析结果表明,土壤湿润情况及土地利用类型对降雨径流量均有一定的影响,在土壤干旱与湿润情况下,菜地的径流量均小于粮田的径流量;在土壤为湿润状况下,氮、磷输出负荷明显高于干旱土壤的输出负荷,而且菜地中不同形态的氮、磷输出负荷均略高于粮田的中氮、磷输出负荷。     

黄河流域非点源污染估算研究

介绍了黄河流农村生活、农田径流、分散式畜禽养殖、水土流失、城市地表径流这5类非点源污染的估算方法,并给出了根据此方法和有关参数所估算的黄河流域非点源污染负荷。结果表明:黄河水体中非点源污染主要为农田径流和水土流失;TN、TP对黄河水体的污染物总量贡献率较大;污染物在龙门—三门峡河段入河量较大。     

基于雨型的南方城市道路降雨径流污染负荷分析

为研究南方道路降雨径流污染负荷,分析对比了重庆市和苏州市4场典型降雨过程中污染物浓度及污染负荷的变化。结果表明:雨型是污染负荷分布的重要影响因素,Ⅱ型降雨的污染负荷变化相对Ⅶ型降雨与径流量(或降雨强度)变化更为相似;污染物浓度与污染负荷的相关性差,径流量(或降雨量强度)与SS/TSS、TP、Pb的污染负荷存在明显相关性。南方城市道路径流污染控制在截留高浓度的初期雨水的同时,也应从污染负荷方面进行总量控制。     

非点源污染负荷估算方法研究

针对非点源污染负荷定量化比较困难的问题,对其估算方法进行了研究,提出了适合我国资料条件和特点的城区非点源及流域非点源污染负荷估算法,其中流域非点源方法有污染分割法、降雨量差值法、输出系数法、相关关系法,并指出了各种方法的特点和适用条件。     

岗南、黄壁庄水库上游流域非点源污染负荷估算

在岗南水库、黄壁庄水库上游流域,基于非点源污染现状调查评价,借鉴国内外研究中确定的不同土地利用类型非点源污染输出系数,采用输出系数法模型对流域非点源污染负荷进行了估算。结果表明,由于水土和化肥流失,自然土地和种植土地总氮和总磷的非点源污染负荷最大。估算结果为流域进行非点源污染综合治理规划提供了科学依据。     

张家口冬奥会核心区非点源污染负荷估算

确定非点源污染负荷量对于张家口冬奥会核心区水环境安全具有重要意义。利用输出系数法,结合数字高程模型,根据2015年土地利用遥感数据及2007—2016年统计年鉴数据,计算了非点源污染输出负荷量和空间分布,分析了不同类型污染负荷的贡献。结果表明:(1)2007—2016年非土地利用因素污染源年输出的TN污染负荷量为1 154.25~17 540.39 kg;年输出COD污染负荷量为2 114.76~34 552.41 kg;年输出TP污染负荷量为51.29~842.54 kg;年输出NH₄+-N污染负荷量为34.40~514.88 kg。(2)土地不同利用类型输出的TN污染负荷量为33 372.94 kg;COD污染负荷量为21 453.45 kg;TP的污染负荷量为512.82 kg;NH₄+-N的污染负荷量为1 129.78 kg。(3)农业人口生活和耕地为输出非点源污染负荷量的主要污染源。(4)污染物输出负荷量的空间分布不均匀,东沟上游子流域和下游出口子流域的输出量比较高,太子城河中下游子流域输出负荷量相对较高。     

鄱阳湖环湖区非点源污染负荷估算

由土地利用、农村生活和畜禽养殖等产生的非点源污染是湖泊的主要污染源。为了研究鄱阳湖环湖区非点源污染负荷特征规律,对传统的输出系数模型改进修正后,对2008年鄱阳湖环湖区非点源污染产生量进行了模拟估算。其结果为:COD产生量全年为20.45万t,TN为3.52万t,TP为0.22万t,NH4+-N为1.07万t。经分析表明,农用地施用的化肥农药伴随水土流失流入湖区对鄱阳湖造成了较大的污染;非点源污染受降雨影响,6月产生量最大;鄱阳湖水体污染主要由入湖"五河"产生,赣江产生量最大。     

漳河上游水质时空分异特征及污染源识别

为研究漳河上游水质的时空分异特征及潜在污染源,利用多元统计方法对2013年漳河上游20个断面25个水质指标的实测数据进行了分析研究。结果表明:漳河上游水质在空间尺度上分为2组,A组靠近源头、水量充足的河段及水库调节区,水质较好;B组多在浊漳南源中下游及浊漳干流,工业排污量大,水质污染较严重;B组的主要污染因子为重金属、营养盐等,显示出B组断面受工业污染的影响比较大。漳河上游水质年内变化分为2个时段,1—3月水质恶劣,4—12月水质较好;1—3月的主要污染因子为有机污染,并识别出6个主要污染源。     

城市面源污染特征的分析

对城市面源污染物的种类、来源和危害,以及对受纳水体的影响两方面综合进行分析;系统归纳了城市面源污染特征的研究结果,得出结论:城市地表径流中污染物以悬浮颗粒物为主,其浓度明显大于城市污水;重金属及碳氢化合物浓度在数量级上与未经处理的城市污水基本相同;COD、BOD5、总大肠菌数、TN和TP都低于未经处理的城市污水;不同使用功能的地表降雨径流过程排污状况中,商业区污染负荷最大;城市地表径流污染物中的金属主要来自屋顶径流;碳氢化合物和铅主要是吸附在颗粒上,其他污染物浮动性较大。最后分析了城市面源污染的影响因素,如降雨强度、降雨量、降雨历时、城市土地利用类型、大气污染状况、地表清扫状况等。     

黄河流域非点源污染负荷定量化与控制研究进展

通过文献分析,总结了黄河流域非点源污染负荷定量化与污染控制两方面的研究进展,分析了黄河流域非点源污染研究现阶段存在的问题,即农业、城市非点源污染研究总体不多,自主研发模型少见、控制管理措施单一、新型污染物研究不足等.未来黄河流域地区需加大基础数据的监测,加强部门之间数据共享,建立非点源污染数据库;进一步对非点源污染机理...     

妫水河流域农业非点源污染负荷估算与分析

本文利用改进的输出系数模型对妫水河流域农业非点源污染负荷进行了估算,并且分别通过三分法,即分区、分类、分期的方法对结果进行了分析。结果表明:(1)2017年妫水河流域农业非点源污染物TN和TP的负荷量分别为1 402 214.9 kg/a,279 629.1 kg/a;(2)流域内各乡镇TN和TP的负荷量差异较大,旧县镇、永宁镇所贡献的TN、TP负荷量最多且单位负荷强度最大,属于重点治理区域;(3)流域内对TN的贡献最大的污染源为农业种植,对TP的贡献最大的污染源为农村生活污染,这两个污染源属于优先控制的污染源;(4)TN、TP负荷与降雨量呈现正相关关系,降雨冲刷是导致的污染物负荷增加的一个主要因素。农业非点源污染的三分研究结果为妫水河流域非点源污染治理与农业结构调整提供了科学依据。     

基于WRF模型的澎溪河流域非点源污染预测EI北大核心CSCD

为精准揭示三峡库区澎溪河流域非点源污染的空间异质性特征,基于WRF模型,构建了反映流域3 km×3 km精细格点降水的流域非点源污染模拟预测模型,对澎溪河流域非点源负荷进行模拟预测。结果表明:与由澎溪河流域6个气象站点2009—2012年观测降水资料得到的径流模拟结果相比,基于WRF模型输出降水的径流模拟精度提高了27%,总磷质量浓度模拟精度提高了31%,总氮质量浓度模拟精度提高了36%;采用WRF模型输出降水模拟的年径流量范围为35.28亿~54.04亿m^(3),总磷负荷均值为1 151.35 t/a,总氮负荷均值为11 759.72 t/a;澎溪河流域总磷、总氮非点源负荷较高的子流域单元多呈集聚状分布在河流水系附近,空间异质性明显。     

北江飞来峡库区流域非点源污染现状评价

为深入了解北江飞来峡库区流域非点源污染现状,采用等标污染负荷法和聚类分析法对库区流域非点源污染进行了分析。结果表明:飞来峡库区流域57.79%的污染来源于生活污水,38.13%来源于畜禽养殖,应针对这两类污染源中的COD、TN、TP等污染物进行重点防治;库区10个镇区中,位于流域中上游的石灰铺镇和大站镇污染负荷占比分别为19.24%和18.80%,应着重关注这两个镇区的非点源污染情况;10个镇区可聚类为4类,位于流域中上游的石灰铺镇和大站镇属特重污染区,区域单位面积等标污染负荷平均值为218.21 mm/a;位于流域上游的望埠镇和英红区属较重度污染区,单位面积等标污染负荷平均值为163.80 mm/a;另两类区域污染程度则相对较低;需对两类位于流域中上游的高污染镇区的生活污水及畜禽养殖污染进行重点防控。     

基于小波分析的水电站动荷载识别

结合西龙池水电站厂房的实际振动观测资料,利用小波分析提取出水力脉动荷载的时频信号,并利用遗传算法识别出该荷载的瞬时最大值。基于FFT变换的识别进行对比分析,说明了小波分析在水电站动荷载识别中的意义和必要性。研究结果可为今后深入探讨水电站结构的振源形式和动力计算分析提供参考。     

基于减法集对势的漳河上游水资源冲突风险评价与态势分析研究

为有效预防漳河上游水资源冲突,积极维护地区水安全,科学合理地评价水资源冲突风险和预测风险态势演化尤为重要。基于水量、用水效率、水质、生态环境和社会经济等5个维度构建了水资源冲突风险评价及态势分析框架,运用熵权法和集对分析理论构建了基于减法集对势的水资源冲突风险评价及态势分析模型,对漳河上游2011-2020年的水资源冲突风险进行评价,通过五元减法集对势动态分析风险发展态势。结果表明：漳河上游水资源冲突风险水平较低且呈现下降的态势;3个省份水资源冲突风险等级由高到低依次为山西省、河北省、河南省。从水资源冲突的5个维度来看,河北省需重点关注水量和用水效率引起的冲突风险,河南省整体情况较好,山西省则需重点关注水量、水质和社会经济引起的冲突风险。研究结果对识别漳河上游水资源冲突风险、缓解水事纠纷和维护地区稳定具有重要的现实意义。