基于SWMM模型对周河流域地表径流和非点源污染的研究

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1、分类号:TU9910710-2015129015硕士学位论文基于SWMM模型对周河流域地表径流和非点源污染的研究薛宇雷导师姓名职称高俊发教授申请学位类别工学硕士学科专业名称市政工程论文提交日期2018年5月3日论文答辩日期2018年6月7日学位授予单位长安大学Theresearchofsurfacerunoffandnon-pointsourcepollutionofZhouheriverwithSWMMmodel.AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YuleiXueSupervisor：Prof.JunfaGaoChang’an

2、University,Xi’an,China论文独创性说明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其它个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（涉密论文

3、在解密后应遵守此规定）论文作者签名：年月日导师签名：年月日摘要我国是一个水资源严重不足的国家，我国居民水资源量仅为世界居民水资源量的四分之一。近代，国家大力发展经济，大力发展工业生产，但与此同时缺乏对生态环境的保护，导致我国大多数水体受到严重污染；改革开放以后，国家开始重视环境污染问题，十八大以来，我国确立了五位一体的发展格局，确立了生态文明建设这一基本国策，全国范围内都在努力恢复生态平衡。为更好地推进生态文明建设，国家和政府出台了一系列政策、采取了一系列措施，各级政府也积极响应国家号召，积极推进生态文明建设的发展。生态文明建设中，水体污染的控制与防治是其重要内容。目前，我国许多专家学

4、者利用各种模型、方式对水体的非点源污染进行了大量研究，并取得了一定的成果。在这个过程中，我们发现模型的运用对研究水环境的变化规律有重要作用，国内许多专家学者尝试利用不同模型模拟水环境，使水环境的污染规律更加直观的展现在我们面前。本文利用SWMM模型，对延安市志丹县周河流域进行模拟，观察该流域内水力水质的变化规律，主要成果如下：1.结合北洛河流域所在地—志丹县的相关资料，根据当地暴雨强度公式的相关参数，结合北京工业大学给水排水研究室研发的芝加哥雨型生成器，模拟生成了周河流域范围内0.5a、1a、2a、3a、5a、10a、20a、50a共八个重现期的降雨强度，根据模拟结果统计了降雨强度和时

5、间关系表，并绘制曲线；综合其它学者的研究成果，确定了周河流域内各下垫面的渗透系数、不透水率等参数；根据周河地理位置、气象资料等确定了周河其它特征参数。2.以创建国家级生态县的化肥施用强度指标为基础，对周河流域内各下垫面的非点源污染进行模拟，通过分析整理模拟结果，我们发现各下垫面地表径流中的污染物浓度随降雨强度的增加而减小，但河流中的污染物浓度却随降雨强度的增加而增加。针对这个现象我们可以得出，降雨强度越大，其形成的地表径流冲刷时带走的污染物量也越大；但降水量的增加幅度大于污染物量的增加幅度，因此会出现地表径流中的污染物浓度减小的情况；对于河流而言，其水量远远大于降雨产生的水量，因此污染

6、物总量对河流整体水质影响更大。3.根据《第一次全国污染源普查农业污染源肥料流失系数手册》中的数据，周河流域化肥施用强度为：氮肥（折纯）502kg/ha，磷肥（折纯）58.35kg/ha。将此数据输入到模型中进行模拟，并与国家指标进行对比，发现氮元素总量有显著上升。周河流域内耕地仅占13%，若这种情况发生在耕地面积较多的地区，氮元素污染会更加严重。4.针对模拟结果，我们对周河入河口污染物进行分析，发现其氨氮、TP浓度基本满足地表水Ⅲ类水体指标，仅在50年一遇暴雨强度下氨氮浓度超标，因此可以认为国家建议的化肥施用强度适合周河流域。但在平原多耕地区域，其合理的化肥使用强度为210kg/ha~

7、220kg/ha。5.通过分析模拟结果，我们发现农村对氮元素的贡献量最高，农田对磷元素的贡献量最高，因此可以认为农业面源污染是非点源污染的主要组成部分。根据这个结论，我们可以通过控制化肥用I量、推广科学养殖、增加有机肥施用比例等措施来控制非点源污染。关键词：SWMM；地表径流；降雨强度；污染物浓度；污染物量IIAbstractChinaisoneofthecountrieswithscarcewaterresourcesintheworld,a