汾河水库流域非点源污染模拟研究

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：麴玺日期：丝!垒：曼：呈关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；

2、③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：导师签名：望璺墨日期：／＼、一i逊日期：砂f婶、t、毫。Ⅵ∽岛、玉’万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文汾河水库流域非点源污染模拟研究UlIIIIIJIIlllIIIIIIlllIlUIIIJY2692771摘要随着社会经济的快速发展，水资源短缺、水质恶化等水环境问题也越来越显著。近年来，在世界各国的积极控制和治理下，点源污染已基本得到有效控

3、制，但非点源污染却并未引起足够的重视，从而日趋严重。汾河水库地处汾河上游，是山西省最大的水库。本研究以山西省自然科学基金为依托，选取汾河水库流域为研究对象，借助GIS、RS等技术，对流域基础信息进行了提取和处理，实现了流域基础信息的数字化；提出了基于DEM的水文地形分析方法，对流域坡度、坡长、汇水面积等水文参数进行了分析；针对径流形成、土壤侵蚀、污染物流失三个过程，构建了流域非点源污染模型，对流域非点源污染进行了系统性的分析研究。本研究对流域非点源污染控制规划以及流域水资源管理，具有一定的理论指导和借鉴意

4、义。主要研究成果如下：(1)流域基础数据处理。借助GIS、RS等技术，对汾河水库流域空间和属性数据进行了提取和处理，实现了流域基础信息的数字化、网格化，包括遥感影像的预处理、解译识别、土地利用及植被覆盖信息的提取，土壤类型及土壤参数的提取等；利用空间插值技术，对流域降雨及气温数据进行了插值处理。(2)流域水文地形分析。提出了基于DEM的流域水文地形分析技术方法，借助GIS、网格等技术对流域进行了水文地形分析，确定了流域边界，生成了流域河网水系，实现了流域离散化即子流域和水文响应单元T万方数据太原理工大学硕

5、士研究生学位论文划分，进行了坡度、坡长、子流域面积、河道长度等水文参数的提取。(3)非点源污染模型的建立。通过对非点源污染的产生机制进行研究，针对径流形成、土壤侵蚀、污染物流失三个过程，构建了非点源污染模型，包括水文模型、泥沙模型、污染物流失模型三个模块。(4)模型率定及不确定性分析。以静乐站、上静游站、汾河水库站三个站点1980～1989年的实测值为依据，采用SUFI．2优化算法对建立的模型进行了不确定性分析、率定及验证，验证了所建立模型对汾河水库流域具有较好的适用性。(5)流域非点源污染分析。采用率定

6、的最优参数组对汾河水库流域2006-2010年的非点源污染进行了模拟，并从时间、空间和土地利用类型三个角度分析了流域非点源污染负荷状况。时间方面，分别以年和月为步长，分析了泥沙、有机氮、硝酸氮、有机磷、溶解态磷污染负荷的分布状况及其与降雨、产水等因素的相关关系；空间方面，分析了各子流域的非点源污染负荷状况，借助GIS技术实现了非点源污染空间分布的可视化；土地利用方面，通过对比分析不同土地利用类型的非点源污染负荷，明确了林地、草地、耕地、工矿及未利用地的非点源污染负荷状况。(6)非点源污染控制措施研究。提出

7、了化肥施用管理、设置缓冲带、退耕还林三种不同的非点源污染控制措施，分析了三种措施对流域非点源污染负荷的削减效果。关键词：汾河水库，非点源污染，模型，GIS技术，SUFI．2算法万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文NON．POINTSOURCEPOLLUTIONSIⅣ【ULATIONRESEARCHINFENHEI之ESERVOIRBASINABSTRACTWiththerapiddevelopmentofeconomy，thewaterenvironmentissuesuchasshortageofwa

8、terresourcesanddeteriorationofwaterqualityhavebecomeincreasinglysignificant．Duetothepositivecontrolandgovernancearoundtheworld，pointsourcepollutionhasbeeneffectivelycontrolledinrecentyears．However,non—pointsourcepol