流域非点源污染的多尺度水环境响应和控制方法研究

非点源污染的水环境效应及控制方法已成为流域水环境研究关注的焦点和待解决的难题。项目以三峡库区典型流域为研究区域，通过资料收集、现场调查、实地监测、计算机模拟、优化算法等多种研究手段，明确典型小流域-流域尺度上的非点源污染输出特征及影响因素，以“小流域-流域”为主线量化非点源污染对水环境的影响，提出基于降尺度的关键控制单元识别方法和基于升尺度的措施优化技术，最终形成考虑多尺度转换的流域非点源污染控制体系。研究结果有利于在更合理的空间尺度上开展流域非点源污染控制，有助于完善我国流域水环境管理理论和方法，同时可为保障三峡水库水质安全和水污染防治提供依据。通过研究，发表学术论文16篇，基本形成了基于降尺度的关键控制单元识别方法和基于升尺度的措施优化技术。

随着非点源污染逐渐成为水环境的主要威胁，非点源污染的水环境效应及控制方法已成为流域水环境研究关注的焦点和待解决的难题。本项目以三峡库区典型流域为研究区域，通过资料收集、现场调查、实地监测、计算机模拟、降雨实验、优化算法等多种研究手段，开展田间尺度典型非点源污染物的流失机理研究，明确典型小流域/流域尺度上的非点源污染输出特征及影响因素；以“小流域-流域”为主线量化非点源污染对水环境的影响，揭示非点源污染-流域水环境响应机制；提出基于降尺度的关键控制单元识别方法和基于升尺度的措施优化技术，最终形成以“过程-响应-控制”为主线的，考虑多尺度转换的流域非点源污染控制体系。研究结果将有利于在更合理的空间尺度上开展流域非点源污染控制，有助于完善我国流域水环境管理理论和方法，同时可为保障三峡水库水质安全和水污染防治提供依据。

流域尺度的非点源污染控制管理需要综合考虑社会、经济、环境与生态效益等多目标间的权衡，也是目前研究中的难点。最佳管理措施（Best management practices, BMPs）是当前预防和削减农业非点源污染有效手段。以往对BMPs的研究多集中于单一类型或单一空间尺度上的BMPs配置和效益评价，而对不同BMPs组合的综合效益和多尺度BMPs空间配置模式研究缺乏探讨。本项目拟以密云水库上游的潮河流域为研究区，从关键源区识别、BMPs组合优化、BMPs空间配置、费用效益分析等方面着手，应用风险评价、模型模拟和统计学方法，探讨地块、子流域、流域不同尺度上BMPs组合的优化配置模式，构建适合区域特点的非点源污染控制BMPs体系。本项目的研究成果为有效控制非点源污染提供理论依据和技术指导，促进水源地保护和流域健康，有十分重要的科学意义和广泛的应用价值。

非点源污染具有广泛的时空差异性，在污染控制管理中，还需综合考虑社会、经济、环境生态效益等多目标的权衡，这是目前非点源污染研究中的难点和控制治理的重点。最佳管理措施（Best management practices, BMPs）是预防和削减农业非点源污染有效手段。本项目以密云水库上游潮河流域为研究区，从关键源区识别、BMPs组合优化、空间配置、费用效益分析等方面着手，采用野外监测、风险评价、模型模拟和统计学方法，从提升BMPs （Best management practices）实施效率的角度出发，基于ArcSWAT模型和多元统计分析方法识别不同空间尺度非点源污染物负荷分布特征并进行污染分区，探讨地块、子流域、流域不同尺度上BMPs组合的优化配置模式，提出基于尺度收缩和尺度扩展过程的多尺度非点源污染特征识别-地块尺度优化方案获取-流域尺度成本效益分析的BMPs优化配置技术，建立兼顾流域水质显著提升以及最佳管理措施可执行性的流域非点源污染控制方案，提出能够兼顾流域水环境质量明显改善与尺度效应对最佳管理措施配置影响的污染控制技术体系。研究成果为非点源污染的有效控制提供理论依据和技术指导；在促进水源地保护和流域健康方面，具有重要的科学意义和广泛的应用价值。 2100433B

《水科学前沿丛书》出版说明

前言

第1章绪论

1.1概述

1.2城市非点源污染研究进展

1.2.1国外研究进展

1.2.2国内研究进展

1.2.3 目前存在的主要问题

1.3农村非点源污染研究进展

1.3.1农业非点源污染

1.3.2农村生活污染

1.3.3畜禽养殖污染

1.3.4存在的主要问题及展望

第2章城市非点源污染负荷核算方法

2.1城市非点源污染特征

2.2城市非点源污染影响因素

2.3城市非点源污染类型

2.4城市非点源污染物种类

2.5城市非点源污染监测

2.5.1城市非点源污染资料收集

2.5.2汇水单元调查

2.5.3水质采样点设置的基本原则

2.5.4采样技术

2.5.5分析方法

2.6城市降雨径流计算方法

2.7城市非点源污染负荷核算

2.7.1平均浓度法

2.7.2相关关系法

2.7.3机理性方法

2.8小结

第3章农村非点源污染负荷核算方法

3.1农业非点源污染负荷核算方法

3.1.1监测调查条件下的负荷核算方法

……

第4章SWMM模型

第5章HSPF模型

第6章广州城市降雨径流非点源污染特征

第7章广州城市非点源污染负荷核算

第8章流溪河流域农业非点源污染负荷核算

第9章潭江流域非点源污染负荷核算

参考文献

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