基于GIS的流域非點(diǎn)源污染關(guān)鍵源區(qū)識(shí)別與控制.pdf

1、密云水庫(kù)是北京市的主要地表飲用水源地,處于中等富營(yíng)養(yǎng)化程度,非點(diǎn)源污染是其主要的污染源。磷是富營(yíng)養(yǎng)化的限制性因子,而且磷流失污染是農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的重要組成部分,因此對(duì)本流域進(jìn)行磷流失風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià),確定磷流失的關(guān)鍵源區(qū)和影響磷流失的關(guān)鍵因子,從而有針對(duì)性的控制磷的流失是非常必要的。本研究選擇密云水庫(kù)上游潮河流域?yàn)檠芯繉?duì)象,通過(guò)深入分析流域的水文氣象、土地利用、土壤、水利設(shè)施、農(nóng)田管理等數(shù)據(jù),在磷指數(shù)體系的基礎(chǔ)上,針對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,構(gòu)建了非

2、點(diǎn)源關(guān)鍵源區(qū)(CSAs)的識(shí)別框架,并在磷流失風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別基礎(chǔ)上,對(duì)多種最佳管理措施效果進(jìn)行預(yù)測(cè),提出優(yōu)化配置方案。主要結(jié)論如下： (1)建立了適用潮河流域磷流失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究區(qū)非點(diǎn)源污染基礎(chǔ)信息庫(kù),成功地實(shí)現(xiàn)了流域的空間參數(shù)化,為關(guān)鍵源區(qū)的識(shí)別和進(jìn)一步研究的開(kāi)展打下了良好的基礎(chǔ)。 (2)基于流域的自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況建立了修正的磷指數(shù)體系。把影響磷流失的因子分為源因子和遷移因子兩類,考慮到禽畜養(yǎng)殖和農(nóng)村生活為本區(qū)非點(diǎn)

3、源污染的重要污染類型,在源因子中增加了禽畜糞便和人口密度兩個(gè)因子。在磷風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)時(shí),進(jìn)行了調(diào)整,以控制磷的高流失風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積所占的比例,為合理地分配現(xiàn)有的物力財(cái)力,有針對(duì)性地制定控制管理措施提供依據(jù)。 (3)在徑流因子的計(jì)算過(guò)程中,沒(méi)有選擇一般常用的入滲徑流方程和SCS徑流曲線法,而是通過(guò)對(duì)流域出口下會(huì)站點(diǎn)33年降雨概率分析,分別針對(duì)0-25％、25-75％、75-100％降雨概率下的降雨和徑流深進(jìn)行線性擬合,在此基礎(chǔ)上對(duì)流域的徑

4、流深進(jìn)行估算。其它因子的生成參數(shù)通過(guò)對(duì)本區(qū)相關(guān)研究的最新成果進(jìn)行分析后確定,保證了本文的磷指數(shù)建立具有可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 (4)全流域的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源磷污染危風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn),磷流失高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)即關(guān)鍵源區(qū)僅占流域的7.95％,中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)為19.63％,大部分區(qū)域都屬于低風(fēng)險(xiǎn)區(qū),占流域的72.43％。關(guān)鍵源區(qū)主要集中在兩部分：一部分集中在河道兩側(cè),貫穿整個(gè)流域,面積較大,占關(guān)鍵源區(qū)總面積的73.93％,主要是由于距離水體較近,耕地分布集中,化

5、肥施用量大,速效磷本底值高造成的；另一部關(guān)鍵源區(qū)主要集中在下游,分布較分散,受畜禽養(yǎng)殖和人類活動(dòng)影響較大。 (5)在磷流失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上,根據(jù)不同關(guān)鍵源區(qū)的特點(diǎn)和實(shí)際情況,提出了相應(yīng)的最佳管理措施,其中,針對(duì)土壤侵蝕類污染的控制措施中,對(duì)比削減效率發(fā)現(xiàn),非改變土地利用方式中的保護(hù)性耕作是兼顧經(jīng)濟(jì)和效率的最佳選擇。針對(duì)畜禽養(yǎng)殖污染嚴(yán)重而設(shè)計(jì)的農(nóng)村戶用沼氣池,控制效果磷流失可以達(dá)到該項(xiàng)總損失的19.88％。針對(duì)河道兩側(cè)耕地過(guò)多,化