分布式水土流失型面源污染模型初探

• 作者: 朱凯航 陈磊 王怡雯 刘国王辰 颜小曼 郭晨茜 张亮 沈珍瑶
• 来源期刊: 农业环境科学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 水土流失 面源污染 分布式模型 吸附态磷 丘陵山区 三峡库区
• 年，卷（期）: 2023,（11）
• 所属期刊栏目: 农业面源污染模型与模拟专栏
• 页码范围: 2382-2394
• 页数: 12页
• 分类号: X52
• 语种: 中文
• DOI: 10.11654/jaes.2022-0676

摘要

为研究丘陵山区水土流失与面源污染协同过程机理对丘陵山区环境改善的作用，本研究研发出一种分布式水土流失型面源污染模型，该模型通过耦合多个水土流失型面源污染关键过程模块，从源、流、汇等角度精准刻画水土流失型面源污染过程机理；进而开发了基于优化算法的汇流模块，解决了分布式模型运算效率低等技术问题。本研究利用新模型评价了三峡库区菁林溪流域水土流失型面源污染时空演变规律，并模拟了退耕还林、化肥减量、坡改梯和滨岸缓冲带对水土流失型面源污染的防治效果。结果表明：菁林溪流域年均泥沙、吸附态磷、溶解态磷的负荷量分别为17.23 t·hm-2、1.22 kg·hm-2和0.56 kg·hm-2，入河量分别为9 032.2 t·a-1、601.3 kg·a-1和541.7 kg·a-1，分别占负荷量的54.32%、50.87%和72.99%。不同土地利用类型的吸附态磷负荷强度为坡耕地>林地>水田，溶解态磷负荷强度为坡耕地>水田>林地，表明水土流失型面源污染优先控制区与传统农业面源有所差异。同时，滨岸缓冲带的防控效果最好，可减少25.01%的泥沙量和26.22%的吸附态磷。本模型较好地模拟了水土流失型面源污染及防控措施效果，可为水土流失型面源污染过程机理精准解析和优化防控提供依据。