基于SWAT模型研究陸地生態(tài)環(huán)境對河口水環(huán)境的影響.pdf

1、泥沙和無機氮磷是影響河口水環(huán)境的主要因素,這些污染物主要來源于陸地的非點源污染,在陸地水循環(huán)的驅動下由陸地生態(tài)系統(tǒng)向河口轉移。研究陸地非點源污染最有效的技術是建立在3S基礎上的分布式水文模型。根據(jù)研究需要,并對比分析國際上主要的水文模型,本論文應用美國農業(yè)部研究中心開發(fā)的分布式水文模型SWAT,在珠三角流域內研究了陸地生態(tài)環(huán)境對河口水環(huán)境的影響。主要研究內容和結論如下:
　　 1.研究西江有關的五個河口(橫門、洪奇瀝、磨刀門、雞

2、啼門和虎跳門)沉積物的營養(yǎng)污染分布特征。結果表明,不同的土地利用類型會引起河口不同的營養(yǎng)污染水平,這種影響受潮汐影響,不同形態(tài)營養(yǎng)元素呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律。橫門、洪奇瀝和虎跳門沉積物受到營養(yǎng)元素的污染,屬于中度污染；虎跳門受潮汐影響大,潮間帶氮磷含量低于潮上帶,其余口門受徑流影響大,潮間帶各形態(tài)氮磷高于潮上帶。
　　 2.應用分布式水文模型對珠三角天河水文站以下流域進行建模和適應性評價,結果表明,水和沙在流域內四個口門都有較好的模

3、擬效果,效率系數(shù)在0.6以上,達到了可以適應的要求,分布式水文模型SWAT可以應用于珠江三角洲復雜的河口水和沙的模擬。但在無機氮、磷水質方面,水主要來源于潭江的崖門河口達到了可以應用的水平,而其它三個河口流域占整個西江的比例非常小,受上游西江影響較大,水質的模擬效果非常差。因此,本論文以崖門河口進行情景模擬,研究陸地生態(tài)環(huán)境對河口水環(huán)境的影響。
　　 3.設計荒地、灌木、針葉林、針闊混交林和闊葉林五種森林演替情景,模擬研究了森林

4、演替對河口水環(huán)境的影響。研究結果表明,荒地極易引起水土流失,并相應增加對河口無機氮、磷的輸入,引起河口水環(huán)境的退化,其它植被覆蓋度高的森林演替類型中,灌木和針闊混交林對減少陸源泥沙和無機氮、無機磷方面有較好的效果。
　　 4.模擬研究了調整農業(yè)用地結構對河口水環(huán)境的影響,結果表明,農業(yè)用地調整可以較大的降低對河口水環(huán)境的污染負荷,情景中旱田以甘蔗和果園方式最好；水田由水稻改為蔬菜時,對河口的污染輸入有一定的下降,但效果不明顯,當

5、水田用無林濕地替代時,表現(xiàn)非常強的減少河口陸源輸入的作用?；谝陨涎芯拷Y果,建議優(yōu)化農業(yè)用地利用方式,并在水系和水田之間構建適宜寬度的無林濕地緩沖帶,來減少農業(yè)對河口的非點源污染。
　　 5.模擬研究了全球氣候變化對河口水環(huán)境的影響,結果表明全球氣候變化對珠三角流域水的影響非常小,全球溫度上升會導致土壤的侵蝕和河口無機氮輸入的增多,強度隨溫度的上升而上升,全球溫度降低會降低陸地對河口無機氮和無機磷的輸入,減少量隨著溫度的降低而增