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《贵州师范大学》 2019年
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喀斯特高原湖泊水质时空分异特征及影响因素分析

尚梦佳  
【摘要】:水资源是自然环境中与人类密切相关的资源,关系到人类的生存与发展,但近阶段随着经济的发展,人类对自然资源干预加强,水资源状况也不容乐观。平寨水库作为黔中水利枢纽工程水源区的唯一水库,是黔中地区重要的农业灌溉和城市用水的水源地,其水环境质量问题直接影响着整个黔中地区用水安全问题,因此对平寨水库的研究具有十分重要的意义。论文选取平寨水库作为研究对象,于2018年进行了春、夏、秋、冬4个时期水样采集,对26个采样点的pH、DO、EC、COD、NH_3-N、TP、TN等11项水质参数进行分析,运用水质空间插值分析、统计分析、箱线图、相关性分析等方法探讨水质的时间差异与空间分布特征;运用单因子污染指数、内梅罗污染指数和支持向量机的水质评价方法,探究水库水质整体情况;通过主成分分析对流域污染指标进行识别,并结合研究区范围特点对水质影响因素进行分析,得出水质污染特征,为控制流域水环境污染和黔中水利枢纽工程保护工作提供基础数据支持与科学依据。主要研究结论如下:(1)对平寨水库进行四个季节的采样与分析,平寨水库水质具有较为明显的时空分异特征。从时间分异来看,T、pH、DO呈现夏高冬低的规律;EC、TN、SD、SS基本满足夏低冬高的特点;COD、NH_3-N、TP参数季节差异不大;Chl-a春季明显高于其他季节。从空间分异来看,纳雍河流域污染较严重,其次是平寨库区,水公河流域和张维河流域水质相对较好,平寨水库整体空间分布规律不明显。TP和NH_3-N、SS呈显著相关,DO与NH_3-N、TN、SS、Chl-a呈显著相关,说明水质参数之间具有同源性。(2)河流和水库单因子污染评价等级为IV类和V类水质,TN和COD为平寨水库主要污染因子。传统内梅罗指数法和改进的内梅罗污染指数法评价结果相差不大,水质等级大部分为III类水,存在一些IV类水。基于粒子群优化法构建的支持向量机模型灵活,适用性强。SVM评价结果与改进的内梅罗指数法评价结果相同率为99.0%。由于SVM具有很强的地区适宜性,用实测数据进行模型训练,能使SVM评价更符合研究区的水质评价现状,得到的评价结果更符合实际情况。(3)运用主成分分析法,对春夏秋冬的特征向量进行提取,识别不同季节的主要污染物。夏季水质污染具有同源性;春季、秋季和冬季主要影响因素为混合源,受水体环境和农业面源污染共同影响。根据平寨水库的特点,分别从自然因素影响和人为活动影响进行分析,发现平寨水库水质受到包括降水量、人口密度、产业结构、土地利用在内的多种因素的共同影响。工业污染为水质污染的主要原因;其次为耕地农药化肥的影响。通过研究区对土地利用类型分析,发现耕地和城镇用地对水质有负效应,林地对水质有正效应。对影响平寨水库水质的因素进行分析,为黔中水利枢纽工程水源区保护及流域治理提供参考,以期为后人对平寨水库的研究提供研究依据。
【学位授予单位】:贵州师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:X824

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