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基于PNPI与SWAT模型的非点源污染风险空间分布 被引量：1
1
作者 郑家珂 甘容 +1 位作者 左其亭 杨峰 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期20-27,共8页
为了明确流域非点源氮(N)、磷(P)营养物质污染风险空间分布特征,识别流域非点源关键污染源区,以伊洛河流域为例,采用输出系数法量化流域不同土地利用类型、居民生活和禽畜养殖所产生的N、P污染负荷,借助改进后的潜在非点源污染指数(PNPI... 为了明确流域非点源氮(N)、磷(P)营养物质污染风险空间分布特征,识别流域非点源关键污染源区,以伊洛河流域为例,采用输出系数法量化流域不同土地利用类型、居民生活和禽畜养殖所产生的N、P污染负荷,借助改进后的潜在非点源污染指数(PNPI)模型和SWAT模型,阐述流域非点源N、P污染风险空间分布特征,识别N、P污染关键源区;采用皮尔逊相关系数法计算两模型模拟结果的相关性,评价改进后的PNPI模型模拟结果的可靠性。结果表明:2020年伊洛河流域N、P非点源污染风险空间分布较为相似,均呈现出伊河、洛河两支流上游污染风险较低,中下游污染风险较高的空间分布特征,N和P的极低、低、中、高、极高风险区面积分别占伊洛河总面积的48.85%、14.61%、9.68%、14.64%、12.22%和55.48%、8.76%、11.14%、13.25%、11.38%;土地利用输出是流域产生N、P污染的主要源头,负荷量分别为20 643.62、3 033.31 t/a,不同的土地利用类型中耕地输出的N、P负荷量最大,分别为13 000.07、1 956.44 t/a,草地输出产生的N负荷量最小,为1 322.99 t/a,居民用地产生的P负荷量最小,为113.61 t/a;改进后的PNPI模型与SWAT模型模拟的N、P污染负荷间的皮尔逊相关系数均达到0.6,表明改进后的PNPI模型适用于该研究区。 展开更多
关键词 氮磷污染 潜在非点源污染指数模型 输出系数法 SWAT模型 伊洛河流域
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非点源污染负荷预测的多变量灰色神经网络模型 被引量：9
2
作者 李家科 李亚娇 +1 位作者 李怀恩 徐晓辉 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2011年第3期229-234,共6页
【目的】建立一种对资料要求较少、精确度较高的非点源污染负荷多变量灰色神经网络预测模型,为有限资料条件下非点源污染负荷的预测提供支持。【方法】针对GM(1,N)模型在原始数据变化幅度较大且趋势不明显时预测效果较差的不足,提出并... 【目的】建立一种对资料要求较少、精确度较高的非点源污染负荷多变量灰色神经网络预测模型,为有限资料条件下非点源污染负荷的预测提供支持。【方法】针对GM(1,N)模型在原始数据变化幅度较大且趋势不明显时预测效果较差的不足,提出并建立用人工神经网络对GM(1,N)模型的残差系列进行修正的改进模型,并将其应用于华县站总氮非点源污染负荷的预测。【结果】在华县站总氮非点源污染负荷预测中,灰色+BP神经网络组合模型拟合预测效果较好,建模阶段和检验阶段的确定性系数(Nash-suttcliffe模拟效率系数)分别为1.00和0.93,优于单独灰色模型或神经网络模型的预测效果。【结论】研究建立的多变量灰色神经网络模型综合了灰色理论和神经网络的优点,提高了模拟精度,为有限资料条件下非点源污染负荷的预测提供了一种有效的方法。 展开更多
关键词 非点源污染 负荷预测 多变量 GM(1 N)模型 BP神经网络 RBF神经网络
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土地利用变化影响的灞河流域潜在非点源污染风险时空变化特征 被引量：10
3
作者 聂启阳 吕继强 +4 位作者 孙夏利 罗平平 时迪迪 薛强 沈冰 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第5期80-88,共9页
流域内土地利用方式改变引起非点源污染源的时空变化,已显著影响地表、地下水环境质量。以人类活动影响强烈的灞河流域为例,采用改进后的潜在非点源污染指数模型(PNPI),探讨近20年半干旱区城市型河流土地利用变化影响下的流域潜在非点... 流域内土地利用方式改变引起非点源污染源的时空变化,已显著影响地表、地下水环境质量。以人类活动影响强烈的灞河流域为例,采用改进后的潜在非点源污染指数模型(PNPI),探讨近20年半干旱区城市型河流土地利用变化影响下的流域潜在非点源污染风险时空变化特征及其主导因素。结果表明:灞河流域主要土地利用方式为林地与耕地,共占流域面积的85%。1995-2015年间西安实施区域融合发展战略,河流下游平原区城镇用地扩张近4倍,侵占大量原有草地与耕地;基于Quantile分类法,将研究区潜在非点源污染风险值划分为极低、低、中等、高和极高等级,区域流域内潜在非点源污染风险呈现两极分化现象,即人类活动影响区的非点源污染风险增强,极高风险区迅速扩张,同时上游水源区的非点源污染风险降低;近期,西安市城镇化的快速推进是流域极高潜在非点源污染风险区域迅速扩张的主要原因。 展开更多
关键词 土地利用变化 非点源污染 污染风险 非点源污染指数(pnp1)模型 时空变化特征 灞河流域
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北沙河上游流域潜在非点源污染风险时空变化分析 被引量：12
4
作者 时迪迪 张守红 王红 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期921-931,共11页
非点源污染风险时空分布特征解析和等级分区是有效控制非点源污染的关键.为了弥补PNPI(potential non-point pollution index,潜在非点源污染指数)模型中专家评价法主观赋权的不足,引入均方差决策法,并采用改进后的PNPI模型分析1980—2... 非点源污染风险时空分布特征解析和等级分区是有效控制非点源污染的关键.为了弥补PNPI(potential non-point pollution index,潜在非点源污染指数)模型中专家评价法主观赋权的不足,引入均方差决策法,并采用改进后的PNPI模型分析1980—2017年北京市北沙河上游流域潜在非点源污染风险时空变化特征,划分潜在非点源污染风险等级.结果表明:①均方差决策法根据土地利用指标、径流指标和距离指标集的数值离散程度确定各指标权重,其结果可体现各指标权重随土地利用类型动态变化的特点.②1980—2017年土地利用指标、径流指标和距离指标的平均权重分别为0.49、0.18、0.33,说明土地利用类型对非点源污染风险相对影响较大.③受土地利用类型空间分布格局影响,北沙河上游流域潜在非点源污染风险呈西北部山区低、东南部平原区高的分布特征.④随着城镇化的推进,潜在非点源污染极高风险区主要土地利用类型由旱地和园地逐渐演变为城镇用地、农村居民地和建设用地.研究显示,非点源污染风险高低与土地利用类型密切相关,可通过土地利用类型的合理布局,降低流域非点源污染风险. 展开更多
关键词 非点源污染 风险分区 潜在非点源污染指数(pnpI)模型 均方差决策法 北沙河
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生物滞留系统对城市路面径流的净化性能小型试验与模拟 被引量：11
5
作者 李家科 梁正 +1 位作者 程杨 李怀恩 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期20-25,33,共7页
为研究生物滞留系统对西北典型城市路面径流的净化性能,设计了多组不同结构的生物滞留小型试验柱,通过室外试验、数理统计和模型模拟,研究填料类型、填料厚度、淹没区深度、植物种类等因素对生态滞留设施水质净化效果的影响。研究表明:... 为研究生物滞留系统对西北典型城市路面径流的净化性能,设计了多组不同结构的生物滞留小型试验柱,通过室外试验、数理统计和模型模拟,研究填料类型、填料厚度、淹没区深度、植物种类等因素对生态滞留设施水质净化效果的影响。研究表明:沙子和粉煤灰混合填料对污染物的综合去除率为85.03%,净化效果最佳;增加人工填料厚度可以提高对污染物浓度的净化效果,在40,50,60cm 3种厚度对比下,填料厚度为60cm时,综合去除率为56.61%,污染物净化效果最佳;淹没区深度的变化对氮素净化效果的影响比较明显,在20,30,40cm 3种淹没区深度下,40cm淹没区深度时TN去除率为50.84%,净化效果最佳;黄杨和黑麦草植物组合净化效果最佳,在NO_3^--N的净化效果方面,相比于水蜡+麦冬草,前者可将净化效果提升10%左右。建立了生物滞留系统净化效果与各影响因素的多元线性回归模型,模拟精度良好。采用Hydrus-1D模型对TN在生态滞留系统中的迁移进行模拟,结果可靠。 展开更多
关键词 非点源污染 生物滞留 城市径流 净化能力 多元回归模型 HYDRUS-1D
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海南岛三大流域“十三五”水质变化特征及“十四五”趋势预测 被引量：3
6
作者 符诗雨 王丽娜 +3 位作者 吕凤春 陈表娟 徐诗琴 郭欣 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期982-991,共10页
为服务海南自由贸易港水生态环境保护,基于海南省地表水环境质量监测网监测数据,对海南岛南渡江、昌化江、万泉河三大流域“十三五”期间水质状况、主要污染物浓度、综合污染指数变化进行了分析,采用Spearman秩相关系数研判其污染变化特... 为服务海南自由贸易港水生态环境保护,基于海南省地表水环境质量监测网监测数据,对海南岛南渡江、昌化江、万泉河三大流域“十三五”期间水质状况、主要污染物浓度、综合污染指数变化进行了分析,采用Spearman秩相关系数研判其污染变化特征,并采用均值GM(1,1)模型(EGM)预测“十四五”期间水质变化趋势。结果表明:“十三五”期间,海南岛三大流域水质状况总体呈稳中向好趋势,南渡江、万泉河流域水质优良比例分别上升至96.3%、100%,昌化江流域水质优良比例保持在100%;三大流域CODMn、CODCr、氨氮、总磷浓度年均值均处于较低水平,低于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类标准限值,其中CODCr年均值均低于Ⅰ类标准限值,“十三五”期间除氨氮浓度下降外,其他指标均有不同程度的上升或波动,上升幅度为6.7%~23.8%;干流综合污染指数均小幅下降,下降幅度为0.03~0.04,主要支流综合污染指数自上游到下游呈波动上升的空间变化特征。EGM预测结果表明,“十四五”期间海南岛三大流域干流和绝大部分支流水质综合污染指数呈上升趋势,最大上升幅度达108.3%,三大流域水环境仍面临较大的压力,尤其是支流汇入带来的污染负荷不容忽视。“十四五”期间,应以系统保护思路,落实“六水共治”“一河一策”等措施,进一步改善三大流域水质。 展开更多
关键词 海南岛 三大流域 水质变化 综合污染指数 均值GM(1 1)模型
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基于SWMM的不同降水量对城市降雨径流TSS的影响分析 被引量：4
7
作者 姜体胜 孙艳伟 +3 位作者 杨忠山 黄振芳 张蕾 焦中志 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2011年第5期55-58,共4页
受物理、化学、生物等多重因素的影响,城市降雨径流水质的模拟研究比较模糊。以TSS(总悬浮固体量)为例,利用SWMM的污染物模块及其土地利用模块、污染物累积模块和污染物冲刷模块进行城市雨水径流水质模拟;考虑了不同土地利用情况对污染... 受物理、化学、生物等多重因素的影响,城市降雨径流水质的模拟研究比较模糊。以TSS(总悬浮固体量)为例,利用SWMM的污染物模块及其土地利用模块、污染物累积模块和污染物冲刷模块进行城市雨水径流水质模拟;考虑了不同土地利用情况对污染物的累积及冲刷的影响,针对不同的降水量,利用EMC法(平均浓度法)以及指数方程法进行污染物的冲刷模拟,指数方程法的模拟精度大于EMC法的模拟精度,与监测值更接近。指数方程法的模拟结果表明:当降水量小于2.5mm时,其TSS冲刷量增长幅度较缓;而当降水量大于3.5mm时,其TSS冲刷量呈显著线性增加关系,从而表明,降水量较大的降水事件对于TSS的冲刷量影响更为显著。 展开更多
关键词 暴雨水管理模型 降雨径流水质 总悬浮固体量 非点源污染 平均浓度法 指数方程法
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