千烟洲试验区地下水中“三氮”的迁移转化规律及数值模拟研究

论文摘要

研究以江西省吉安市境内的千烟洲农业生态系统为对象，在地下水水位水质数据资料的基础上，对“三氮”在地下水中的迁移转化规律及其影响因素进行分析，并将实地考察结果和经验数值相结合，综合考虑不同的土地利用形式、土壤反应活性等因素对研究区进行了合理分区和边界条件概化，利用Visual MODFLOW软件建立了地下水流动模型和污染物运移模型。研究结果表明：研究区中游出现严重的地下水氨氮污染，随着地下水埋深的增加，地下水中氨氮浓度受农田和橘园的施肥情况影响逐渐减小；研究区下游出现严重的地下水硝酸盐氮污染，降雨和农业生产是其在该区大量积累的主要原因；pH值、可滤态锰、总铁是影响地下水中“三氮”转化的主要因素，三者在不同的浓度范围内与地下水中“三氮”含量的相关性存在差异；通过对研究区雨季种植期的模型反演过程，得出降雨和农业生产共同影响下的地下水入渗强度和污染物的补给强度；应用模型预测今后五年研究区的氮污染区域和污染趋势，为优化农业生态系统的可持续发展方案提供依据，为保证区域内居民的用水安全，防止大范围流域水体富营养化提供理论基础。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外地下水“三氮”迁移转化过程研究现状
• 1.2.1 “三氮”的迁移转化机理
• 1.2.2 “三氮”在地下水中的迁移转化规律
• 1.3 国内外地下水数值模拟的研究现状
• 1.3.1 地下水数值模拟的产生发展
• 1.3.2 地下水数值模拟发展现状
• 1.3.3 地下水模拟软件系统发展现状及趋势
• 1.4 国内外地下水氮污染数值模拟应用研究现状
• 1.5 研究内容与技术路线
• 1.5.1 论文研究内容与方法
• 1.5.2 论文技术路线
• 2 研究区概况
• 2.1 研究区基本概况
• 2.2 研究区气候概况
• 2.3 研究区水文地质概况
• 3 地下水水位观测
• 3.1 观测井分布情况
• 3.2 旱季地下水水位观测结果与分析
• 3.2.1 地下水水位 2010 年旱季观测结果
• 3.2.2 地下水水位 2011 年旱季观测结果
• 3.3 雨季地下水水位观测结果与分析
• 3.3.1 地下水水位 2010 年雨季观测结果
• 3.3.2 地下水水位 2011 年雨季观测结果
• 3.4 本章小结
• 4 地下水水质监测
• 4.1 监测井分布情况
• 4.2 采样方法
• 4.3 实验方法
• 4.4 地下水水质监测结果分析
• 4.4.1 “三氮”在地下水中的分布特征
• 4.4.2 各个因素对“三氮”迁移转化的影响
• 4.5 本章小结
• 5 地下水模型建立
• 5.1 模拟系统
• 5.2 水文地质概化模型的建立
• 5.2.1 水文地质条件分层
• 5.2.2 边界条件概化及网格划分
• 5.3 建立地下水流动模型
• 5.3.1 地下水流动模型数学方程及基本原理
• 5.3.2 地下水流动模型基本参数识别与验证
• 5.4 建立地下水溶质运移模型
• 5.4.1 地下水溶质运移模型方程
• 5.4.2 建立地下水溶质运移模型的思路
• 5.4.3 地下水中氨氮运移模型
• 5.4.4 地下水中硝酸盐氮运移模型
• 5.5 本章小结
• 6 污染预测及防治措施
• 6.1 地下水中氨氮污染预测
• 6.2 地下水中硝酸盐氮污染预测
• 6.3 地下水氮污染防治措施
• 6.3.1 建立生态农业体系
• 6.3.2 合理施用化肥
• 6.3.3 合理灌溉
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集