非点源污染是导致流域系统水环境污染和湖泊富营养化的主要因素之一,以流域为单元,从非点源污染的源头出发,分析污染物产出与输移通量是进行非点源污染评价、防治和管理的前提。本项研究针对太湖富营养化这一重大环境问题,选取浙西水利分区为研究对象,借助GIS、遥感及水质监测等手段,在分析流域集水区结构、河流网络及水力联系的基础上,研究子流域的合理划分尺度及污染物产出的估算方法;估算陆源污染物由小流域集水区向中尺度河流网络的输出量;建立陆源污染物在河流网络中通量空间变化与水力特性的地理统计模型;估算浙西水力分区污染物输出总量,为太湖流域污染控制与水环境管理提供科学依据,探讨中尺度流域污染输出通量及其对水环境影响研究的新思路与新方法,并为将来由小尺度流域研究参数、中尺度流域研究参数上升到大尺度流域污染负荷估算提供基础。
流域营养盐污染是造成水环境恶化与湖泊富营养化的重要因素,以流域为单元,从营养盐污染的源头出发,分析污染物产出与输移通量变化规律是营养盐污染防治和水环境管理的前提。项目针对太湖富营养化这一重大环境问题,应用人工暴雨试验和河流断面监测方法,在太湖上游系统地开展了地表坡面流、壤中流、0.5-400km2的小流域监测研究,定量评估了土壤下渗过程、小流域沟谷汇流过程对流域营养盐的滤减机制,分析了流域产汇流过程营养盐产出、输移的基本特征,确定了太湖流域不同土地利用类型暴雨径流营养盐浓度参数。采用不同土地利用类型暴雨径流营养盐浓度实测参数与分布式水文模型相结合的思路,建立基于单元格网的流域营养盐产出与输移通量模型,率定和验证结果显示模型模拟径流量及营养盐输出量与实测值良好地吻合。应用模型模拟太湖上游流域营养盐污染的入湖通量,定量评估了太湖全流域近20多年来土地利用变化对水体营养盐污染增加的贡献份额,为太湖流域污染控制与水环境管理提供科学依据。该项目成果将陆源污染物输出变化与河流水环境动态变化衔接起来,并为小尺度流域研究参数上升到大尺度流域污染负荷估算提供了技术基础。