三峽庫(kù)區(qū)吸附態(tài)磷負(fù)荷空間分布的模擬研究

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1、三峽庫(kù)區(qū)吸附態(tài)磷負(fù)荷空間分布的模擬研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：王海娟指導(dǎo)教師：龍?zhí)煊褰淌趯?zhuān)業(yè)：市政工程學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院二O一五年四月StudyonSpatialDistributionModelofAdsorbedPhosphorusLoadinThreeGorgesReservoirAreaAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByWangHai-

2、JuanSupervisedbyProf.LongTianyuSpecialty:MunicipalEngineeringCollegeofUrbanConstructionandEnvironmentalEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2015中文摘要摘要磷是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因，隨著降雨引起的土壤侵蝕而產(chǎn)生的吸附態(tài)磷污染是磷污染的主要形式。三峽庫(kù)區(qū)地處長(zhǎng)江流域，人口密集，由于降雨豐沛且集中，暴雨較多，以及特殊的地形、土壤特性和不合理的耕作方式，使其產(chǎn)生大量的土壤流失，導(dǎo)致嚴(yán)重的吸附態(tài)

3、磷污染。因此，開(kāi)展對(duì)庫(kù)區(qū)非點(diǎn)源污染時(shí)空分布特性的研究具有重要的理論和實(shí)際意義。鑒于三峽庫(kù)區(qū)吸附態(tài)磷污染負(fù)荷的季節(jié)性空間分布鮮有報(bào)道，本研究構(gòu)建了吸附態(tài)磷污染負(fù)荷的空間分布模型，并應(yīng)用所構(gòu)建的模型對(duì)三峽庫(kù)區(qū)季節(jié)性吸附態(tài)磷負(fù)荷的空間分進(jìn)行了模擬。主要的研究成果為：①吸附態(tài)磷負(fù)荷空間分布模型的構(gòu)建綜合考慮地形特征和植被覆蓋對(duì)被侵蝕土壤遷移的影響，引入時(shí)空分布的地形指數(shù)因子和植被覆蓋管理因子，提出具有空間分布特性的入河系數(shù)的計(jì)算方法。將改進(jìn)的土壤流失方程作為土壤侵蝕量的計(jì)算方程，結(jié)合所提出的入河系數(shù)并考慮磷在土壤中的富集，構(gòu)建吸附態(tài)磷負(fù)荷的空間分布模型。以三峽庫(kù)區(qū)作為案例，

4、對(duì)該區(qū)域2000~2010年的吸附態(tài)磷負(fù)荷的空間分布進(jìn)行了模擬，并以庫(kù)區(qū)內(nèi)小江流域和大寧河流域的實(shí)測(cè)值進(jìn)行驗(yàn)證，其模擬值與實(shí)測(cè)值吻合較好，表明所構(gòu)建的模型以及所提出的入河系數(shù)的計(jì)算方法可行。②庫(kù)區(qū)季節(jié)性降雨侵蝕力的空間分布特性研究基于日降雨量模型，利用三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)部及其周邊23個(gè)基準(zhǔn)氣象站點(diǎn)的日降雨資料，對(duì)2000~2010年三峽庫(kù)區(qū)的降雨侵蝕力進(jìn)行模擬計(jì)算，得到三峽庫(kù)區(qū)季節(jié)性降雨侵蝕力的空間分布和年均降雨侵蝕力的空間分布。庫(kù)區(qū)降雨侵蝕力年際差2異非常顯著，降雨侵蝕力的最大值出現(xiàn)在2007年，達(dá)到9482MJ﹒mm/(hm﹒h)，22001的降雨侵蝕力值最小，僅有61

5、33MJ﹒mm/(hm﹒h)；一年中降雨量和降雨侵蝕力的年內(nèi)變化非常明顯且變化趨勢(shì)一致，7月份達(dá)到最大值，降雨侵蝕力為170022MJ﹒mm/(hm﹒h)，1月份最小，為64MJ﹒mm/(hm﹒h)；降雨侵蝕主要發(fā)生在夏季，夏季較大的區(qū)域主要分布在開(kāi)縣、夷陵區(qū)和北碚等區(qū)域；冬季最小，冬季較大的區(qū)域主要分布在開(kāi)縣附近。③庫(kù)區(qū)季節(jié)性吸附態(tài)磷污染負(fù)荷的空間分布模擬運(yùn)用所構(gòu)建的吸附態(tài)磷負(fù)荷空間分布模型，模擬計(jì)算得到三峽庫(kù)區(qū)季節(jié)性吸附態(tài)磷污染負(fù)荷的空間分布和年均吸附態(tài)磷污染負(fù)荷的空間分布。吸附態(tài)磷污染負(fù)荷在時(shí)間和空間上的分布結(jié)構(gòu)極不平衡，夏季的吸附態(tài)磷污染負(fù)荷最嚴(yán)重，整3個(gè)庫(kù)

6、區(qū)在夏季產(chǎn)生的吸附態(tài)磷負(fù)荷總量為4.7×10t，占到全年吸附態(tài)磷負(fù)荷總量I重慶大學(xué)碩士論文3的50%；冬季最輕，庫(kù)區(qū)在冬季產(chǎn)生的吸附態(tài)總磷負(fù)荷達(dá)到0.2×10t，只占到全3年吸附態(tài)磷負(fù)荷總量的2.1%；整個(gè)庫(kù)區(qū)的年均吸附態(tài)總磷負(fù)荷為9.4×10t。年均吸附態(tài)磷污染負(fù)荷從整體上來(lái)說(shuō)，最嚴(yán)重的區(qū)域分布在秭歸西北部、奉節(jié)、云陽(yáng)、開(kāi)縣以及武隆地區(qū)，而在最東部夷陵地區(qū)和最西部江津等地區(qū)吸附態(tài)磷污染負(fù)荷較輕。④不同管理措施下吸附態(tài)磷負(fù)荷空間分布預(yù)測(cè)運(yùn)用所構(gòu)建的模型，分別對(duì)三峽庫(kù)區(qū)內(nèi)不同管理措施下的土壤侵蝕和吸附態(tài)磷負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。本研究所采取的管理措施為：(1)減少30%的施肥量

7、；(2)把坡度大于25°的耕地退耕還草；(3)把坡度大于25°的耕地退耕還林。通過(guò)預(yù)測(cè)得知，退耕還林對(duì)土壤侵蝕和吸附態(tài)磷負(fù)荷的消減量比退耕還草對(duì)二者的消減量要大。退耕還林對(duì)土壤侵蝕和吸附態(tài)磷負(fù)荷的消減率的分別為33.39%和24.17%，退耕還草對(duì)二者的消減率分別為20.17%和12.38%，減少30%的施肥量對(duì)吸附態(tài)磷負(fù)荷總量的消減率為17.1%。關(guān)鍵詞：三峽庫(kù)區(qū)，降雨侵蝕力，植被覆蓋，土壤侵蝕，吸附態(tài)磷負(fù)荷II英文摘要ABSTRACTPhosphoruspollutionisthemajorsourceofeutrophication.Adsorbedpho