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《首都师范大学》 2011年
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流域非点源污染模型的比较与不确定性研究

李明涛  
【摘要】:密云水库是北京市的重要水源地。潮河流域作为密云水库的两大集水流域之一,其水环境状况对下游水库的水质和水资源供应有很大的影响。相关研究表明,非点源污染已经成为流域的主要污染源。随着饮水需求的增大,流域非点源污染的研究和防治显得迫切需要,对密云水库水质的保护和北京市的饮水安全意义重大 模型模拟是非点源污染研究的重要手段。本研究从流域非点源污染模型的适用性评价和不确定性入手,以国内外研究案例为基础,对3种常用的非点源模型AnnAGNPS、SWAT、HSPF的模型结构和效率进行比较,并运用一阶误差不确定性分析方法研究HSPF模型参数的不确定性,确定各模拟变量的重要不确定参数,通过变异系数CV定量描述各模拟变量的不确定性程度。最后利用校准和验证后的模型对潮河流域的非点源污染负荷进行定量评价,探讨流域非点源污染发生的时空变化规律。主要结论如下: (1)流域非点源污染模型比较的结果表明,在相同的流域条件下HSPF模型对径流和泥沙的模拟效果通常优于SWAT和AnnAGNPS;对营养物的模拟效果,SWAT稍优于其他两个模型。从模型的适用范围来看,SWAT模型相对具有较广泛的适用性。3个模型对不同时间步长的模拟效果一般是年、月长时间序列的模拟结果比较可靠,但随步长的缩短,精度降低。 (2)利用潮河流域的实测水文、水质数据对HSPF模型的校准和验证,模型输出的模拟值与实测值匹配较好,径流模拟的相对误差(RE)控制在15%以内,纳什效率系数(NSE)为0.88,泥沙、总氮、总磷的RE分别为35.13%、34.37%和40.72%,NSE分别为0.74、0.76和0.63,各模拟变量的精度均能满足模拟要求,表明HSPF模型适用于潮河流域非点源污染的模拟和预测。模型参数的不确定性分析结果表明,参数不确定性对模拟输出的影响是泥沙的不确定性最大,其变异系数CV为229.6%;总磷次之,CV值为152.5%;然后依次是总氮和流量,CV值分别为130.66%和12.99%。 (3)模拟潮河流域1999年-2001年的非点源污染负荷,分析认为污染负荷的年内变化与降雨量变化的特点相一致,汛期的污染负荷占全年总负荷比重较大,泥沙负荷的汛期比重在78%-90%之间,总氮和总磷负荷在枯水年约占30%-50%,丰水年汛期约占80%-90%。非点源污染负荷的空间变化主要取决于降雨量和土地利用的影响。丰水年潮河流域的降水量随地形的变化从西北向东南逐渐增大。从整个流域来看,非点源污染负荷的空间分布也表现出了相近的趋势。污染物输出与降雨量间存在明显的相关关系,降雨量对非点源污染负荷影响很大。在枯水年份,降雨量的分布变化不大,非点源污染负荷与降雨量也没有表现出明显的相关性,各子流域的非点源污染负荷是各种因素综合作用的结果。
【学位授予单位】:首都师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X522

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 姚锡良;农村非点源污染负荷核算研究[D];华南理工大学;2012年
【参考文献】
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1 冷罗生;;非点源污染控制的现状及其立法原则[J];环境科学与管理;2009年01期
2 余红;沈珍瑶;;大宁河流域非点源污染不确定性分析[J];北京师范大学学报(自然科学版);2008年01期
3 高超,朱建国,窦贻俭;农业非点源污染对太湖水质的影响:发展态势与研究重点[J];长江流域资源与环境;2002年03期
4 王中根;朱新军;夏军;李建新;;海河流域分布式SWAT模型的构建[J];地理科学进展;2008年04期
5 初京刚;张弛;周惠成;;SWAT与MODFLOW模型耦合的接口及框架结构研究及应用[J];地理科学进展;2011年03期
6 鲍全盛,王华东;我国水环境非点源污染研究与展望[J];地理科学;1996年01期
7 张东,张万昌,朱利,朱求安;SWAT分布式流域水文物理模型的改进及应用研究[J];地理科学;2005年04期
8 梁涛,张秀梅,章申,于兴修,王浩;西苕溪流域不同土地类型下氮元素输移过程[J];地理学报;2002年04期
9 马蔚纯,陈立民,李建忠,高效江,林卫青;水环境非点源污染数学模型研究进展[J];地球科学进展;2003年03期
10 邢可霞;郭怀成;;环境模型不确定性分析方法综述[J];环境科学与技术;2006年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡星明;;中国农业非点源污染[J];安徽教育学院学报;2006年06期
2 蔡冬清;吴林;乔菊;周莎莎;姜疆;吴跃进;卞坡;翟志军;余立祥;刘星海;余增亮;;复配材料超声处理对化肥控失效果的影响[J];安徽农学通报;2007年24期
3 刘之杰;路竟华;方皓;张义安;;非点源污染的类型、特征、来源及控制技术[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年05期
4 王琦;骆洪义;李传华;李龙;周海燕;;泰安市种植业污染综合评价与研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年15期
5 胡金龙;;景观格局演变及优化研究综述[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年21期
6 胡艳,张红举;非点源污染计算与控制研究进展[J];安徽农业科学;2003年05期
7 汪水兵;;农业非点源污染与防治对策[J];安徽农业科学;2006年02期
8 吴迪;何俊仕;;鞍山市农业面源污染及其防治对策[J];安徽农业科学;2006年13期
9 高明;杨浩;;滇池流域斗南不同土地利用下土壤养分的分布及其对环境的影响[J];安徽农业科学;2006年23期
10 李丹;薛联青;郝振纯;王振龙;;淮北平原区农业面源污染的空间变异性实验分析研究[J];安徽农业科学;2007年30期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴开亚;胡淑恒;孙世群;;巢湖流域的生态足迹分析[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 盛敏勇;周俊;;农业非点源污染的研究现状及其控制对策[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
3 任秀文;姜国强;钟满妮;李开明;;SWAT模型参数敏感性分析及增江流域的应用[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
4 霍军军;许继军;;长江流域农业面源污染现状及控制对策措施研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
5 杨桐;杨常亮;毛永杨;;水环境容量研究进展[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
6 杜加强;王金生;舒俭民;滕彦国;;重庆市土地利用变化及其对生态系统服务价值影响研究[A];第二届生态补偿机制建设与政策设计高级研讨会论文集[C];2008年
7 沈涛;党安荣;;基于GIS的北京山区非点源污染风险性研究[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
8 姜馨;吴健平;石纯;;基于RS和GIS的农业土地利用污染分析[A];中国地理信息系统协会第三次代表大会暨第七届年会论文集[C];2003年
9 张波;孙强;李顺;王利强;虞朝晖;;基于SD-GIS的水污染事故水质时空模拟研究[A];中国地理信息系统协会第四次会员代表大会暨第十一届年会论文集[C];2007年
10 王林;陈兴伟;;SWAT模型及其在晋江西溪流域径流模拟的应用[A];科学规划与用水安全——福建省科协第六届学术年会水利分会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘绍根;城市污水生物絮凝吸附工艺的特性及模拟研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 穆振侠;高寒山区降水垂直分布规律及融雪径流模拟研究[D];新疆农业大学;2010年
3 沈晔娜;流域非点源污染过程动态模拟及其定量控制[D];浙江大学;2010年
4 曾和平;金沙江支流龙川江流域河流输沙特征及其对气候和地表覆被变化的响应[D];昆明理工大学;2009年
5 彭保发;区域LUCC的景观生态效应研究[D];中南林业科技大学;2010年
6 陈勇;陕西省农业非点源污染评价与控制研究[D];西北农林科技大学;2010年
7 欧洋;密云水库上游流域多尺度景观与水质响应关系研究[D];首都师范大学;2011年
8 李祥安;长江口富营养化水域营养盐输送通量与低氧区形成特征研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
9 肖轶;重庆市土地利用平衡研究[D];西南大学;2011年
10 吕永鹏;平原河网地区城市集水区非点源污染过程模拟与系统调控管理研究[D];华东师范大学;2011年
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1 曾繁富;丹江口库区蒿坪河小流域非点源污染特征研究[D];河南理工大学;2010年
2 汤传勇;基于数字流域的左江流域生态环境评价研究[D];广西师范学院;2010年
3 刘丽娜;气候变化对中小流域径流过程的影响研究[D];郑州大学;2010年
4 马永力;基于3S技术和USLE模型的土壤侵蚀研究[D];郑州大学;2010年
5 魏冲;ArcSWAT在淅川县丹江口库区的应用研究[D];郑州大学;2010年
6 孟翠翠;基于SWAT模型的黄水河流域非点源污染模拟研究[D];郑州大学;2010年
7 庞莹莹;湖泊流域纳污能力及污染负荷分配研究[D];郑州大学;2010年
8 梁永会;面向网格服务的SWAT模型集成体系研究[D];郑州大学;2010年
9 周玉亮;枣庄市生态农业区划与模式研究[D];山东农业大学;2010年
10 孙兴旺;巢湖流域农村生活污染源产排污特征与规律研究[D];安徽农业大学;2010年
【同被引文献】
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1 楼成林,喇国静;畜禽养殖场污水中BOD_5与COD_(cr)相关性探讨[J];北方环境;2003年03期
2 袁艺,史培军;土地利用对流域降雨-径流关系的影响——SCS模型在深圳市的应用[J];北京师范大学学报(自然科学版);2001年01期
3 丁晓雯;刘瑞民;沈珍瑶;;基于水文水质资料的非点源输出系数模型参数确定方法及其应用[J];北京师范大学学报(自然科学版);2006年05期
4 董延军;邓家泉;李杰;郑江丽;马志鹏;;基于HSPF的东江分布式水文模型构建[J];长江科学院院报;2011年09期
5 施为光,凌文州;用实测资料计算流域非点源污染负荷——以四川清平水库为例[J];长江流域资源与环境;1996年03期
6 刘枫,王华东,刘培桐;流域非点源污染的量化识别方法及其在于桥水库流域的应用[J];地理学报;1988年04期
7 熊运实;油田开发区水体的非点源石油污染试验研究——以胜利油田为例[J];地理研究;1993年04期
8 邢可霞,郭怀成,孙延枫,贺彬,黄永泰;流域非点源污染模拟研究——以滇池流域为例[J];地理研究;2005年04期
9 唐从国;刘丛强;;基于Arc Hydro Tools的流域特征自动提取——以贵州省内乌江流域为例[J];地球与环境;2006年03期
10 黄国如;;流量过程线的自动分割方法探讨[J];灌溉排水学报;2007年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 阮晓红;非点源污染负荷的水环境影响及其定量化方法研究[D];河海大学;2002年
2 李家科;流域非点源污染负荷定量化研究[D];西安理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 何泓杰;基于HSPF模型的流溪河流域非点源污染负荷估算[D];华南理工大学;2011年
2 徐红兵;淮河流域淮南段农村非点源污染量化计算及控制对策研究[D];安徽理工大学;2006年
3 付仕伦;北京市密云水库库区非点源污染分析研究[D];北京林业大学;2008年
4 熊阅斌;常德武陵区农村非点源污染及其控制对策研究[D];湖南农业大学;2008年
5 薛亦峰;基于HSPF模型的潮河流域非点源污染模拟研究[D];首都师范大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张辛未,郭熙盛,叶舒娅,黄运生,朱宏斌,刘枫;沿江地区棉花氮磷钾效应及适宜用量的研究[J];安徽农业科学;1994年02期
2 王书功,康尔泗,李新;分布式水文模型的进展及展望[J];冰川冻土;2004年01期
3 朱启疆;汪家兴;;滹沱河和滏阳河水文化学特点的对比研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);1963年03期
4 刘培桐;王华东;潘宝林;張丽君;刘桂貞;;岱海盆地的水文化学地理特征及其在农业生產中的意义[J];北京师范大学学报(自然科学版);1964年01期
5 施为光;城市降雨径流长期污染负荷模型的探讨[J];城市环境与城市生态;1993年02期
6 陈荷生;太湖生态修复治理工程[J];长江流域资源与环境;2001年02期
7 刘光德,李其林,黄昀;三峡库区面源污染现状与对策研究[J];长江流域资源与环境;2003年05期
8 张荣保,姚琪,计勇,王鹏;太湖地区典型小流域非点源污染物流失规律——以宜兴梅林小流域为例[J];长江流域资源与环境;2005年01期
9 陈西平,梁荫;涪陵地区农村径流水体中氮磷含量及分布特征[J];长江流域资源与环境;1994年01期
10 阎伍玫;巢湖流域不同土地利用类型地表径流污染特征研究[J];长江流域资源与环境;1998年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 董亮;GIS支持下西湖流域水环境非点源污染研究[D];浙江大学;2001年
2 傅涛;三峡库区坡面水土流失机理与预测评价建模[D];西南农业大学;2002年
3 张继宗;太湖水网地区不同类型农田氮磷流失特征[D];中国农业科学院;2006年
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1 王慧亮;李叙勇;解莹;;多模型方法在非点源污染负荷中的应用展望[J];水科学进展;2011年05期
2 王勇;董亮;;水环境非点源污染模型研究[J];江苏环境科技;2005年S1期
3 刘腊美;龙天渝;李崇明;;三峡水库上游流域非点源颗粒态磷污染负荷研究[J];长江流域资源与环境;2009年04期
4 赖格英,于革;流域尺度的营养物质输移模型研究综述[J];长江流域资源与环境;2005年05期
5 惠二青,刘贯群,邱汉学,陈友媛;适用于中大尺度流域的非点源污染模型[J];农业环境科学学报;2005年03期
6 张军;;我国水环境非点源污染研究概述[J];牡丹江师范学院学报(自然科学版);2005年04期
7 罗智文;杨幸;;水环境非点源模型与污染控制对策研究[J];环境;2006年S1期
8 郑丽波;桂新安;王少平;俞立中;杨海真;;非点源污染模型参数数字化及不确定性研究进展[J];环境污染与防治;2008年05期
9 张建云;非点源污染模型研究[J];水科学进展;2002年05期
10 奚磊;侯明明;张胜伟;;水环境中磷的农业非点源污染研究[J];安徽农学通报;2007年10期
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1 向霄;王鲁梅;钟玲盈;周培;;水域非点源污染模型研究概述[A];中国食品科学技术学会第八届年会暨第六届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2011年
2 孙蓓云;周辉;陈向跃;毛从光;;用Bootstrap方法求取电磁脉冲损伤函数[A];第十届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术年会论文集[C];2009年
3 张美玉;刘玉忠;;具有执行器饱和的不确定时滞切换系统的反馈镇定[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第一分册)[C];2009年
4 俞新尧;陈宗基;;鲁棒自适应控制系统[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
5 黄德才;赵克勤;钱能;;描述和处理系统不确定量的一种新方法[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
6 洪奕光;秦化淑;;力学系统的鲁棒控制[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
7 费敏锐;郎文鹏;陈伯时;;工业炉窑用智能控制方法进展[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
8 刘闯;刘西拉;;结构体系可靠性计算精度的探讨[A];第四届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1995年
9 孟红霞;贾英民;;一类非线性延迟不确定系统的神经网络变结构控制[A];第二十二届中国控制会议论文集(上)[C];2003年
10 刘恩东;井元伟;张嗣瀛;;不确定非线性组合系统基于动态神经网络的鲁棒控制[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吕航;英国货币政策给英镑带来不确定性[N];金融时报;2005年
2 金吾伦;复杂性思维的特征[N];学习时报;2005年
3 崔吕萍;宝硕大股东祭出清欠预案[N];北京商报;2006年
4 国家信息中心经济预测部 牛犁;次贷危机增加国际油市不确定性[N];中国经济导报;2007年
5 林喆;医药行业一季度景气度“回暖”[N];中国医药报;2007年
6 证券时报记者  魏曙光;A50指数期货上市首日遇冷[N];证券时报;2006年
7 国务院发展研究中心金融研究所所长 夏斌;密切关注不确定性 相机抉择从紧政策[N];金融时报;2007年
8 上海证券研发中心 郭燕玲;收官之战机会向两大预期集中[N];上海证券报;2007年
9 霍侃;七项政策应对宏观经济不确定性[N];商务时报;2008年
10 国都证券 张翔;继续反弹空间有限[N];中国证券报;2008年
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1 薛丽芳;面向流域的城市化水文效应研究[D];中国矿业大学;2009年
2 高龙华;遥感和GIS支持下流域非点源污染模型研究[D];河海大学;2006年
3 沈晔娜;流域非点源污染过程动态模拟及其定量控制[D];浙江大学;2010年
4 李庆云;黄土丘陵区流域径流泥沙对气候变化和高强度人类活动响应研究[D];北京林业大学;2011年
5 田俊峰;不确定性条件下供应链管理优化模型及算法研究[D];西南交通大学;2005年
6 张营;我国通货膨胀率波动、不确定性与宏观经济运行研究[D];吉林大学;2009年
7 叶忠;教育与就业关系的不确定性[D];华中师范大学;2004年
8 余建桥;基于云理论与数据场的空间孤立点挖掘研究[D];西南农业大学;2005年
9 唐攀科;成像光谱相似矿物识别及其矿物填图的不确定性研究[D];中国地质大学(北京);2006年
10 柯海森;不确定非线性系统的控制研究[D];浙江大学;2006年
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1 李明涛;流域非点源污染模型的比较与不确定性研究[D];首都师范大学;2011年
2 郭东阳;半分布式城市暴雨径流及非点源污染模型及应用[D];清华大学;2011年
3 鲍锦磊;AnnAGNPS模型在巢湖马槽河流域的应用研究[D];合肥工业大学;2006年
4 时秋月;松嫩平原双阳河流域农业非点源污染模拟研究[D];东北农业大学;2007年
5 董群;山东沂蒙山区祊河流域非点源氮磷污染负荷研究[D];山东农业大学;2011年
6 姚素珍;基于分形理论的清河水库流域非点源污染研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
7 吴晶林;不确定条件下的供应链网设计问题研究[D];西安电子科技大学;2006年
8 李元磊;法律的确定性问题研究[D];吉林大学;2008年
9 韩昕彤;影响企业纵向一体化绩效的战略期权价值实证研究[D];上海交通大学;2009年
10 鞠花;论英国维多利亚小说中劳工阶级人物道德观的不确定性[D];东北师范大学;2009年
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