湿地系统非点源污染模拟研究

论文摘要

随着工业废水和生活污水污染源等点源的污染的有效控制,非点源污染已成为流域水体污染的主要因素和本世纪水质管理的重点之一。霍林河流域非点源问题日益严重。由于该流域丰富的湿地资源,忽略湿地系统的生态功能会导致错误的流域非点源污染控制决策。对此本论文利用SWAT模型,在充分考虑湿地系统的情况下,模拟霍林河流域非点源污染物的产出和输移过程,估算了各水平年的非点源污染负荷,并分析了流域上的非点源污染负荷的产出特征。本论文主要包含三部分,第一部分整理了流域基本资料,准备模型计算数据。第二部分为参数的率定与验证,首先利用LHS-OAT方法进行参数敏感性分析,然后借助SUFI方法利用观测数据率定模型参数和模型的验证。第三部分为模型的应用,模拟结果有助于流域非点源污染决策。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及其意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 选题意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 湿地生态水文过程研究进展
• 1.2.2 非点源污染模拟研究进展
• 1.2.3 SWAT开发与应用研究进展
• 1.3 论文的主要研究目标及工作路线
• 第二章 SWAT模型的基本原理
• 2.1 SWAT模型简介
• 2.2 模型的发展过程
• 2.3 模型基本原理
• 2.3.1 水文
• 2.3.2 侵蚀
• 2.3.3 营养物质迁移
• 2.3.4 SWAT模型中有关湿地组件
• 2.4 AVSWAT简介
• 第三章 研究区概况与基础数据处理
• 3.1 流域自然地理概况
• 3.1.1 地质地貌
• 3.1.2 气象水文
• 3.1.3 土壤
• 3.2 SWAT模型的输入数据预处理
• 3.2.1 输入数据以及来源
• 3.2.2 土地利用数据预处理
• 3.2.3 土壤类型数据预处理
• 3.2.4 土壤属性数据库
• 3.2.5 气象数据库
• 3.2.6 湿地属性数据
• 3.3 子流域划分
• 3.4 水文相应单元的划分
• 3.5 小结
• 第四章 参数敏感性分析及模型率定和验证
• 4.1 模型参数敏感性分析
• 4.1.1 敏感性分析方法
• 4.1.2 敏感性分析工具的原理
• 4.1.3 敏感性分析结果
• 4.2 参数的率定
• 4.2.1 参数的率定概述
• 4.2.2 SUFI方法原理
• 4.2.3 SUFI操作步骤
• 4.2.4 率定和验证的技术路线
• 4.2.5 率定结果讨论
• 4.2.6 模型参数的确定
• 4.2.7 待估参数的不确定分析
• 4.3 小结
• 第五章 模拟计算及结果分析
• 5.1 三个水平年的计算
• 5.2 不同土地利用的产出对比
• 5.3 流量、泥沙量和非点源污染负荷量的时间特性分析
• 第六章 结论与展望
• 6.1 模型计算的成果
• 6.2 模型计算的局限性和误差分析
• 6.3 非点源污染防治措施建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 在学期期间发表的学术论文和参加的科研情况