基于SWAT的清潩河流域水污染特征模擬研究.pdf

1、精準(zhǔn)治污作為我國(guó)實(shí)現(xiàn)水污染治理目標(biāo)的重要政策之一，明晰流域水污染時(shí)空分布及其類(lèi)型特征，是實(shí)現(xiàn)水污染精準(zhǔn)化治理的基礎(chǔ)和前提。清潩河流域作為淮河流域沙潁河水系主要的兩條污染河流之一，同時(shí)作為沿河地區(qū)防洪、排澇、納污及城市景觀水的重要水體，開(kāi)展流域水污染特征的研究對(duì)于流域水環(huán)境質(zhì)量提升，對(duì)于沙潁河流域水污染控制和淮河流域水污染治理均有重要意義。
　　本文以清潩河流域作為研究區(qū)，在對(duì)流域水環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上結(jié)合SWAT模型水質(zhì)模塊原

2、理，選取合適的水質(zhì)模擬指標(biāo)，并利用流域?qū)崪y(cè)徑流、水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型參數(shù)的校準(zhǔn)和率定，然后根據(jù)模型模擬結(jié)果確定流域水污染時(shí)間、空間分布特征，并利用情景設(shè)置法和分離評(píng)判法確定流域點(diǎn)源和非點(diǎn)源污染的貢獻(xiàn)率，以期為流域水污染精準(zhǔn)化治理提供依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　本文從水質(zhì)評(píng)價(jià)和污水處理廠效率評(píng)價(jià)兩個(gè)方面進(jìn)行流域水環(huán)境現(xiàn)狀分析。其中，水質(zhì)評(píng)價(jià)可作為流域水環(huán)境質(zhì)量的直接體現(xiàn)指標(biāo)，污水處理廠出口水質(zhì)和效率評(píng)價(jià)結(jié)果可作為流域水污染治理效

3、果的重要表征因子。水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果表明流域水質(zhì)狀況較差：?jiǎn)我蜃釉u(píng)價(jià)表明流域?yàn)榱覸類(lèi)水，主要超標(biāo)因子為COD、氨氮和 BOD；單因子指數(shù)法表明氨氮污染最為嚴(yán)重；模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明流域各監(jiān)測(cè)斷面存在差異，且同一監(jiān)測(cè)斷面年內(nèi)各月水質(zhì)狀況不一。污水處理廠COD、氨氮出口水質(zhì)基本滿(mǎn)足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，但與地表IV類(lèi)、V類(lèi)水尚存在一定差距。運(yùn)用DEA數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法進(jìn)行其運(yùn)行效率評(píng)價(jià)，結(jié)果表明流域8家污水處理廠運(yùn)行效率狀況

4、較好，有一半達(dá)到DEA最優(yōu)，在投入上均不存在嚴(yán)重的冗余情況，個(gè)別規(guī)模效率較低，需調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理配置資源。
　　在水環(huán)境現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合SWAT模型水質(zhì)模塊原理，本文選擇氨氮作為本研究水污染模擬指標(biāo)，為模型所需數(shù)據(jù)采集提供依據(jù)，包括空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。利用swat-cup軟件對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)和率定，分別以徑流和氨氮作為目標(biāo)變量進(jìn)行流域徑流、水質(zhì)參數(shù)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)結(jié)果滿(mǎn)足模型精度要求，模型在清潩河流域適用性較好，可用于流域

5、氨氮污染模擬。
　　根據(jù)模擬結(jié)果確定流域氨氮污染特征，以識(shí)別流域水污染發(fā)生的主要時(shí)間、主要區(qū)域和主要的污染源類(lèi)型，為流域水污染精準(zhǔn)化管理提供依據(jù)。首先根據(jù)模型模擬結(jié)果分析流域氨氮負(fù)荷產(chǎn)出的時(shí)間、空間特征，然后利用情景分析法和分離評(píng)判法分析流域點(diǎn)源和非點(diǎn)源污染的貢獻(xiàn)率，確定氨氮污染源類(lèi)型特征。結(jié)果表明：從時(shí)間上看，流域氨氮負(fù)荷產(chǎn)出量較高的月份為5-9月，與降雨量分布趨勢(shì)一致。從空間上看，流域氨氮負(fù)荷受人為因素影響較大，單位面積氨氮負(fù)