【摘 要】
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三峡水库建成运行以来,由于氮(N)磷(P)营养物质的流失,支流水华和富营养化现象发生较多,库区及支流的水质出现恶化。本论文以三峡库区坝首的香溪河流域为研究对象,在充分收集国内外已有研究成果基础上,运用环境学、土壤学、地理学、水土保持学等学科理论和ArcSWAT2012、GIS软件与计算机技术,通过实地调研和文献查阅收集流域内的下垫面等基础数据,并开展野外实地监测。论文主要从非点源污染来源、氮磷时空
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三峡水库建成运行以来,由于氮（N）磷（P）营养物质的流失,支流水华和富营养化现象发生较多,库区及支流的水质出现恶化。本论文以三峡库区坝首的香溪河流域为研究对象,在充分收集国内外已有研究成果基础上,运用环境学、土壤学、地理学、水土保持学等学科理论和ArcSWAT2012、GIS软件与计算机技术,通过实地调研和文献查阅收集流域内的下垫面等基础数据,并开展野外实地监测。论文主要从非点源污染来源、氮磷时空变化特征和水库调度对氮磷影响几方面,分析非点源氮磷污染对香溪河流域的影响;通过构建SWAT分布式模型,对香溪河流域2012-2017年非点源氮磷污染进行模拟,对泥沙量、径流量和氮磷污染负荷总量进行定量估算,对氮磷污染流失的重点区域及时空分布特征进行辨析;根据模型的情景模拟模块,对土地利用变化、退耕还林措施和控制化肥施用量三种情形展开模拟预测,最后,提出香溪河流域非点源氮磷污染防控对策与建议。三峡水库蓄水运行多年后,通过SWAT模型模拟估算,20122017年间,香溪河流域对水库径流和泥沙的贡献量分别为1.26×109m3/a和4×105t/a,对总氮（TN）和总磷（TP）污染负荷的贡献量分别为1512t/a和326t/a,对氨氮（NH4-N）的贡献量为204.78t/a。香溪河流域土壤平均侵蚀模数为1247.4t/km2﹒a,水土流失整体上属轻度流失区,距离河流较近且耕地相对集中的峡口镇和高岚镇是水土流失的敏感区,土壤侵蚀程度接近中度水平。每年49月份是香溪河流域非点源污染发生的高峰期,其中径流量占全年径流总量的81%,泥沙量占全年的90%,TN和TP输出量分别占全年的73%和84%。香溪河流域TN流失最为严重,最大流失量超过20kg/hm2;TP流失空间分布特征明显,在香溪河与南阳河干流沿岸地区最为严重,流失量超过10kg/hm2。通过情景模拟分析,采取退耕还林或者控制化肥施用量都能有效减少非点源氮磷污染的流失;对耕地退耕还林可以削减超过25%的氮磷污染负荷,化肥施用量减半能减少氮磷污染负荷15%以上。对香溪河流域非点源氮磷污染控制措施,可从水土保持技术、污染源头控制和管理调控三个方面展开,以减少香溪河流域的土壤侵蚀和降雨径流。研究结果表明,SWAT模型对香溪河流域泥沙、径流和氮磷污染负荷总量的估算和模拟效果良好,模型验证系数R2和ENS均在0.8以上,满足研究精度的要求。
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