基于多种算法的小安溪流域降雨侵蚀力时空演变特征

降雨侵蚀力是土壤侵蚀预报模型中的重要指标,精确计算降雨侵蚀力能够提高区域水土流失预报精度。该研究以长江上游末端支流小安溪为研究区域,基于流域内国家基本站点近10年逐分钟降雨数据,采用K均值聚类法进行侵蚀性降雨雨情分类;以通用土壤流失方程计算降雨侵蚀力的结果为标准,在6种不同时间尺度的计算模型中优选简易算法,应用推荐模型计算长序列逐日降雨侵蚀力并分析其时空演变特征。结果表明:1)研究区侵蚀性降雨可分为3类,I类为主要的降雨类型,产生的降雨侵蚀力最小,仅33.90 MJ·mm/(hm^(2)·h);Ⅲ类最剧烈,达1176.86 MJ·mm/(hm^(2)·h);2)优选日降雨量模型B计算得到1960—2018年的平均降雨侵蚀力为2037.14~2464.71 MJ·mm/(hm^(2)·h);铜梁站点在研究时段内增加3.66%,其余站点呈下降趋势,永川变化幅度最大,减少12.39%;年内变化呈双峰特征,高值期集中于5—9月,春冬和夏秋季节降雨侵蚀力的空间差异性明显;3)空间变化特征方面,多年平均降雨侵蚀力从上游向下游依次递增,小安溪流域汇入干流涪江处水力侵蚀潜在危险最大。该研究结果可为小安溪流域水土保持提供理论和方法借鉴。

小安溪流域水环境污染综合评估

借助GIS平台,综合采用源强系数法、输出系数模型、等标污染负荷法和内梅罗指数法,对小安溪流域面源污染及水质进行分析。计算结果表明,城镇居民生活污染为主要污染源,TN为主要污染物。从分布乡镇的角度分析,靠近城区的区域污染更为严重,其重点治理乡镇为巴川街道、东城街道、南城街道和虎峰镇,流域水质整体较差,有高达70%的水质指标未达到地表水Ⅲ类水质标准,面源污染评估结果和水质监测数据基本一致。针对该流域水污染现状,提出了以升级改造城镇生活污水处理系统为主的工程措施和上下游联动治理为主的非工程措施。

小安溪流域水质及面源污染评估

为了准确的评估小安溪河流域水质状况以及面源污染情况,为流域水环境综合整治提供技术支撑。用综合污染指数法对小安溪流域不同水期的水质进行评价,并且结合源强系数法和输出系数法对流域面源污染进行分析。结果表明:小安溪流域整体水质情况较差,污染分担率最高的评价因子为TN。流域面源污染严重,主要污染物为TN,与水质评价结果吻合。主要污染源为城镇生活污水和农村生活污水,总等标污染负荷之和比高达81.94%。从乡镇角度分析,城区段污染相对较重,重点治理乡镇为巴川街道、东城街道、南城街道和虎峰镇,面源污染空间分布基本一致,应采取有针对性的防控措施。

小安溪河流域污水灌区重金属的污染特征

小安溪河流域沿河从下游到上游土壤重金属Pb的含量变化幅度较大,Cd含量有升高趋势,Cu、Zn、As、Hg的含量较平稳;小麦中Hg、Pb的含量有升高趋势;水稻中Cd的含量有升高趋势;莴笋和包白菜的Cd含量有升高趋势。不同污灌段土壤和农作物重金属含量差异明显。土壤重金属Cu低于背景值,Zn、Cd、As同背景值接近,Pb、Hg高于背景值;土壤重金属含量均低于国家土壤二级质量标准。全流域水稻、小麦、蔬菜重金属含量均低于国家食品卫生限量标准,农作物没受到重金属污染。但土壤重金属Cd同蔬菜具有显著正相关,因此在污灌的时候,不能简单从重金属绝对含量的大小考虑,还应综合考虑其影响程度。

小安溪小流域治理突出生物过滤带建设效果好

在小安溪小流域综合治理中,合川市树立生态优先、科学防治的理念,将水土流失治理与生物过滤带建设以及溪河水质保护、生态观光旅游有机地结合起来,取得了较好的效果。

重庆小安溪流域水污染承载与控制对策

处于渝西地区的小安溪流域水环境质量达标难度较大,依据市控监测断面划分该流域污染承载域单元,并基于污染源调查监测结果分析各单元内污染源排放及污染负荷。研究得出,小安溪流域COD负荷为23103.94t、氨氮负荷为1049.63t、总磷负荷为325.74t;小安溪流域水质主要超标因子为COD和总磷,而农业源是造成超标的主要来源,畜禽养殖污染为影响小安溪流域水质的主要问题;生活源和集中式污染源对小安溪流域水质也有较大的影响;工业源排放对小安溪流域水质影响较小。通过识别小安溪流域主要水环境问题,提出流域污染承载控制的对策建议。