【摘 要】
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面源污染是影响流域水环境和水生态安全的关键因素之一。作为南水北调的水源区,汉江流域水质的好坏关系到国家南水北调中线工程的成败。鉴于此,本研究对径流小区、典型小流域、汉江洋县断面以上流域的面源污染特征进行分析,以研究区干流四个国控断面为控制断面,计算汉江洋县断面以上河道的水环境容量,分析断面的水质现状并确定水质目标,提出面源污染控制方案,用Load Calculator和MIKE 11模型模拟水质方
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面源污染是影响流域水环境和水生态安全的关键因素之一。作为南水北调的水源区,汉江流域水质的好坏关系到国家南水北调中线工程的成败。鉴于此,本研究对径流小区、典型小流域、汉江洋县断面以上流域的面源污染特征进行分析,以研究区干流四个国控断面为控制断面,计算汉江洋县断面以上河道的水环境容量,分析断面的水质现状并确定水质目标,提出面源污染控制方案,用Load Calculator和MIKE 11模型模拟水质方案,评估控制方案的效果。主要研究结论如下:（1）应用Load Calculator建立汉江洋县断面以上流域面源污染负荷评估模型,应用MIKE 11建立汉江洋县断面以上河道水动力和水质模型,分别用梁西渡、南柳渡、黄金峡三个断面2015、2016年水质水量数据对MIKE 11模型进行率定、验证,率定验证结果的R2均大于0.72,ENS均大于等于0.6,模拟误差小,能够很好地反映河道的水质水量变化。（2）通过对径流小区的降雨监测试验分析可得,地表径流和产沙量与植被覆盖度有关,且植被覆盖对泥沙的调节效果比地表径流更加明显。在选择的5个不同植被类型下的径流小区中,花生的产污量最大。在面源污染控制方案中,可以考虑提高化肥、农药的利用率,降低农业污染负荷。（3）采用平均浓度法计算张家沟小流域不同水文年的面源污染负荷,得到不同水文年的污染物负荷相差较大,总的来说流域污染负荷是丰水年>平水年>枯水年,张家沟小流域氨氮的单位面积负荷量为50.07 kg/hm2/a,COD的单位面积负荷量为745.05 kg/hm2/a。根据Load Calculator模型计算汉江洋县断面以上流域面源污染负荷,模拟结果计算可知平水年洋县断面以上流域氨氮的单位面积负荷率为23.64 kg/hm2/a,COD的单（4）应用模型法计算洋县断面以上河道水环境容量,由计算结果可知河道汛期（5～10月）和非汛期的水环境容量相差很大,汛期氨氮、COD的水环境容量分别为26.42 t/d、363.13t/d,非汛期氨氮、COD的水环境容量分别为6.46t/d、170.28t/d,随着社会经济的发展和城镇化建设的加快,流域还是面临着纳污增容的压力。（5）根据面源污染负荷分析结果,结合实际情况,提出农业面源中耕地面源污染减少30%（方案一）、畜禽养殖污染减少50%（方案二）、地表径流污染减少30%（方案三）、农业面源污染减少30%且畜禽养殖污染减少50%（方案四）四个方案,在Load Calculator中对四个方案进行模拟计算,将模拟结果作为边界条件加入MIKE 11模型中,通过模拟计算四个方案对河道污染物浓度的削减情况。由模拟结果可以得到:四个方案对断面水质都起到了一定的优化作用,在单项措施中,方案二对污染物浓度的削减效果最优,组合措施对面源污染的控制效果优于单项措施。四个方案对各断面污染物浓度削减效果不一样,总体削减效果为梁西渡>南柳渡>黄金峡>烈金坝。
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