基于hspf模型的宜兴平原河网地区非点源污染模拟相关研究

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1、分类号XMl学号1203841368西妥達痰科敉大#学徽论文基于HSPF模型的宜兴平原河网地区非点源污染模拟相关研究作者杨一帆指导教师姓名吴蔓莉副教授申请学位级别硕士专业名称环境工程论文提交日期2015.06论文答辩日期2015.05学位授予单位岛要達痰科技丈#答辩委员会主席孙先锋评阅人孙先锋张崇淼声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在

2、其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期.•如/f斗相'曰关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵

3、守此规定）本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三年以后,在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）西安建筑科技大学硕士学位论文基于HSPF模型的宜兴平原河网地区非点源污染模拟相关研究专业：环境工程硕士生：杨一帆指导教师：吴蔓莉副教授摘要多年来，各专家学者都认为点源污染是造成水污染的主要原因，我国投入了大量的人力物

4、力，使用了许多科技手段减少污水排放量，并取得了许多成果。但是只对点源进行控制，依旧不能保证水污染现状的根本改善，大量的非点源污染物仍持续不间断地进入水体，非点源污染成为新一类的污染源。城市生活污水、畜禽养殖和农事活动是非点源污染的主要来源，其中农业非点污染占的比重最大且分布最为广泛。由于非点源污染随机性大、时空范围广、潜伏时间长、影响因子较多，近年来成为国内环境领域研究的热点。本文研究区域为宜兴平原河网地区，宜兴位于江苏省南端、太湖西岸，经济发达。通过实地调查，位于研究区域的有37家工业点源和2家

5、污水处理厂，其中95%以上的工业点源排放的污水都已进入污水处理厂。为调查宜兴平原河网地区河流水质情况，本文以宜兴市2条入太湖河流漕桥河和殷村港为研究对象，共在漕桥河布设7个采样点，殷村港布设7个采样点，太湖沿岸布设8个采样点，2013年5月至2014年3月期共现场采样6次，采样频率为每2个月一次，现场测得水温和电导率，并于实验室分析氨氮、硝态氮、总氮、总磷、CODMn、叶绿素、TOC、三维荧光等各项水质指标。针对宜兴平原河网地区的自然地理环境、气候特征和产流方式等因素，选择了HSPF模型对宜兴平原

6、河网地区的非点源污染进行模拟，并通过收集研究区域的数字高程图、水系图、土地利用类型图、河道数据和气象数据数据，构建宜兴平原河网地区HSPF模型的空间数据库和属性数据库，建立HSPF模型，完成了研究区域的2011~2013年的径流量、泥沙量和氮磷污染负荷的校正与验证。本研究得出如下结论：（1）实验结果表明，漕桥河与殷村港从上游到下游，TP、TN、氨氮浓度在西安建筑科技大学硕士学位论文逐渐增加，漕桥河TP、TN、氨氮对河流的污染程度比殷村港严重，殷村港COD的污染程度比漕桥河严重。太湖入湖口各点位，沿

7、岸从北到南，TP浓度逐渐增加，TN和氨氮浓度逐渐减小，COD没有明显变化。太湖湖体中TP、TN、氨氮的污染程度比河道的低，但COD的污染程度高于河道中。全年中22个采样点的TP浓度在7月份达到最大值0.46mg/L，TN浓度在3月份达到最大值8.5mg/L。（2）运用ArcGIS、BASINS等工具构建HSPF模型的空间数据库和属性数据库，建立宜兴平原河网地区HSPF模型，并对研究区域的径流量、泥沙量和总氮总磷等模块分别进行了校正与验证。采用相对误差（RE）和纳什系数（Ens）对模型的模拟效果进行

8、了评价。模拟结果显示，径流量的平均相对误差为10.8%，纳什系数为0.872；泥沙量的相对误差为-23.83%~44.85%；氨氮的平均相对误差为-31.3%；总磷的平均相对误差为-27.69%。HSPF模型对径流量的模拟能力较好，对泥沙量和氮磷污染物的模拟效果一般。总体来看，HSPF模型的模拟精度基本达到要求，可用于宜兴平原河网地区非点源污染的模拟研究。（3）模型的不确定性分析结果如下：在模型输入的气象数据中，降雨量和潜在蒸发量对非点源污染负荷的模拟影响很大，故在收集气象数据时，