[發明專利]結合沉積物和模型的流域面源磷污染入河系數計算方法

有效

• 申請號: 201810171668.0
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108763849B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 歐陽威;徐宜雪;郝新;楊萬新;何孟常
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G16Z99/00
• 分類號: G16Z99/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 李娜

本發明一種結合沉積物和模型的流域面源磷污染入河系數計算方法：步驟一：在典型小流域進行農業面源磷污染產生負荷的模擬;步驟二：沉積物的采集和總磷沉積通量的測定；步驟三：流域面源磷負荷與磷沉積通量相關關系建立及入河系數的計算。本發明優點：一、只需在典型小流域建立流域磷污染產生負荷與總磷沉積通量之間的關系，便可將公式應用于其他相似流域進行磷污染產生負荷的計算，并用于入河系數的計算；二、建立計算公式之后，在應用流域只需采集表層沉積物進行測定，并掌握流域出口磷負荷量數據即可計算該流域當年的面源污染入河系數，簡單易行；三，結合了沉積物實驗、模型模擬及實際監測數據，結果較為準確。

技術領域

本發明屬于流域面源污染評估與管理技術領域，涉及一種面源磷污染入河系數的計算方法，尤其涉及一種結合沉積物和模型的流域面源磷污染入河系數計算方法。

背景技術

在點源污染得到有效控制的情況下，農業面源成為水環境污染的主要貢獻來源，成為實現水環境質量改善的重點和難點。面源污染的產生、遷移是一個十分復雜的過程，由于受到水文、氣象、區域位置、下墊面條件等因素的影響，農業面源污染物的產生負荷和實際入河負荷之間存在較大的差異。如果直接使用農業面源污染物的產生量來衡量農業面源污染對水環境污染的貢獻，將導致污染源統計調查結果的失真。因此采用便捷、可靠的方法進行農業面源污染入河系數的計算，對于準確評估農業面源污染對水環境的影響以及流域管理政策的制定具有重要的意義。

入河系數為流域基本單元出口農業源污染物負荷量與流域基本單元坡面產生農業源污染物負荷量的比值，計算入河系數的常用計算方法，包括機理模型的估算法、各類改進的輸出系數法等。如使用SWAT模型可以對流域污染物進行坡面輸移計算和河道輸移計算，將流域污染物從坡面產污到流域出口整個過程看作“黑箱”行入河系數的計算。模型模擬具有結果準確的優點，但由于對資料要求條件高、參數眾多、率定困難，難以大范圍推廣。使用輸出系數法進行計算，計算結果則受到選取的影響因子和建立的模型的影響。沉積物作為水生態系統的重要組成部分，是多種污染物的源和匯，研究表明，一定程度上可以通過沉積物中總磷的沉積特征反映面源磷污染的輸入。因此，在典型小流域建立污染物沉積通量與產生負荷之間的數量關系，則可在相似流域通過沉積物中污染物的檢測進行流域面源污染產生負荷的推算。由于沉積物的采集和其中污染物的檢測都十分簡單易行，大大節省了在流域內使用模型模擬計算面源污染產生負荷的工作量。

鑒于以上背景，為了更準確、高效地計算不同流域的農業面源磷污染入河系數，本申請建立一種結合沉積物檢測、模型模擬及實際監測的入河系數計算新方法。選取典型流域進行總磷沉積通量和流域產生總磷負荷的相關關系建立，將所得數量關系公式運用于其他相似流域的總磷產污負荷計算，并結合相應流域的流域出口磷污染物負荷觀測結果，進行入河系數的計算。得到一種能夠快速獲得相似流域的磷污染入河系數結果的計算方法。

發明內容

1、目的：本發明的目的是提供一種結合沉積物和模型的流域面源磷污染入河系數計算方法，只需在一個流域通過模型模擬和沉積物檢測，建立面源磷污染物沉積通量和流域產生磷負荷的相關關系，就能將關系公式應用到其他相似流域，快速獲取其他相似流域的磷污染入河系數。

2、技術方案：本發明可通過下述技術方案實現：

本發明一種結合沉積物和模型的流域面源磷污染入河系數計算方法，如圖1所示，該方法具體步驟如下：

步驟一：在典型小流域進行農業面源磷污染產生負荷的模擬

(1)典型小流域的選取