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小流域非点源污染管理措施的多目标优化配置模拟
被引量：
5
1
作者
耿润哲
王晓燕
+2 位作者
段淑怀
杨华
南哲
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期211-220,共10页
基于"风险评价—规划分区—分别管理"的非点源污染管理思路,采用非点源污染风险评价模型、最佳管理措施(best management practices,BMPs)评估体系及非支配排序遗传算法相耦合的方式,对北京怀柔区北宅小流域非点源污染进行不...
基于"风险评价—规划分区—分别管理"的非点源污染管理思路,采用非点源污染风险评价模型、最佳管理措施(best management practices,BMPs)评估体系及非支配排序遗传算法相耦合的方式,对北京怀柔区北宅小流域非点源污染进行不同空间尺度下最佳管理措施空间优化配置模拟,为小流域非点源污染最佳管理措施的实施,提供决策支持。研究结果表明:1)非点源污染潜力高风险区为距离河道较近受人为活动影响明显的居民区、养殖场和耕地,为重点管理区;2)根据污染物污染控制功效、成本投入以及景观美学功效3个方面综合评价结果对拟实施的BMPs进行综合评分排序,人工湿地、入渗池、绿屋顶、植物蓄留池等以下渗过程为主要污染控制机制类措施,可作为BMPs情景配置的优选措施;3)不同空间尺度下最佳管理措施空间优化配置模拟表明,流域层面BMPs最优方案为为生物滞留池0,湿式滞留池105 000元,占总成本的8%,入渗沟469 560元,占总成本的92%,总氮、总磷年污染负荷量综合削减率45%;村庄层面BMPs优化配置方案为生物滞留池3 105元,占总成本的0.8%;湿式滞留池21 000元,占总成本的5.6%;绿屋顶216 306元,占总成本的64%;透水性路面11 0736元,占总成本的29.6%。总氮、总磷年污染负荷综合削减率能够达到46%;农户层面BMPs优化配置方案为绿屋顶0元;雨水罐38元,占总成本的2.5%;生物滞留池675元,占总成本的44.5%;透水性路面805元,占总成本的53%。总氮和总磷两种污染物的年污染负荷削减率65%。
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关键词
非点源污染
最佳管理措施空间配置
不同尺度
成本-效益模拟
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职称材料
非点源污染最佳管理措施之研究热点综述
被引量：
8
2
作者
凌文翠
范玉梅
+1 位作者
孙长虹
刘桂中
《环境污染与防治》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期362-366,共5页
最佳管理措施(BMPs)被证明是最有效的非点源污染治理方法之一,迄今为止已有广泛的研究与应用。目前,BMPs研究热点主要集中于成本—效益分析与优化配置等。BMPs也可依靠模型测算来进行成本—效益分析,目前评价BMPs环境效益的常用模型包...
最佳管理措施(BMPs)被证明是最有效的非点源污染治理方法之一,迄今为止已有广泛的研究与应用。目前,BMPs研究热点主要集中于成本—效益分析与优化配置等。BMPs也可依靠模型测算来进行成本—效益分析,目前评价BMPs环境效益的常用模型包括水土评估模型(SWAT模型)、暴雨洪水管理模型(SWMM模型)等。在实际应用中,特别是在社区、城区甚至整个城市尺度下,非点源污染控制需要进行多种BMPs的优化组合。BMPs的优化配置可基于经验和模型计算进行。近年来,优化算法被引入到BMPs优化配置中,其中遗传算法(GA)的应用广泛,可通过目标函数的引导,进化出最优的BMPs规划方案。但是,中国BMPs成本—效益分析及优化配置中仍存在问题,如模型研究领域缺少与实际监测数据的结合、国内BMPs数据库建设发展缓慢等。
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关键词
非点源污染
最佳管理措施
成本—效益分析
优化配置
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职称材料
北运河上游非点源污染负荷模拟与最佳管理措施评估研究
被引量：
14
3
作者
宋卓远
李华林
+2 位作者
于佩丹
谢晨新
张守红
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期334-344,共11页
非点源污染是水污染的重要来源之一,揭示非点源污染负荷空间分布特征、筛选并布设最佳管理措施(best management practices,BMPs)对水污染的高效治理有至关重要的意义.北运河作为北京市重要的排水通道和连接京津冀的重要生态走廊,加强...
非点源污染是水污染的重要来源之一,揭示非点源污染负荷空间分布特征、筛选并布设最佳管理措施(best management practices,BMPs)对水污染的高效治理有至关重要的意义.北运河作为北京市重要的排水通道和连接京津冀的重要生态走廊,加强北运河上游非点源污染治理对北运河流域的水质改善至关重要.然而,当前缺乏针对非点源污染关键源区内布设不同BMPs生态效益评价的研究.因此,为了解析北运河上游非点源污染空间分布特征,评估关键源区布设不同措施的生态效益,本文基于SWAT模型定量模拟了2019年北运河上游总氮、总磷负荷空间分布特征,并采用单位负荷指数法识别了非点源污染关键源区,同时评估了关键源区布设不同BMPs的总氮、总磷削减效果.结果表明:(1)2019年北运河上游流域产生的总氮、总磷负荷分别为126444.22和12394.76 kg,呈东南高西北低的空间分布特征,主要来源于城镇用地、耕地和果园等地类.(2)北运河上游关键源区分布在东南部17条子流域,占流域总面积的13.16%,产生的总氮、总磷负荷分别占全流域的39.16%和38.10%.(3)1/5面积比植被缓冲带的总氮、总磷削减率最高,分别为38.20%和40.37%;2 km河道植草的总氮、总磷削减率最高,分别为19.47%和50.90%;由于关键源区范围内农地面积较小(9.62%),化肥减施措施下污染物削减较低.研究显示,非点源污染关键源区主要分布在人类活动较多的流域东南部,可通过布设合适的植被缓冲带和河道植草措施,降低关键源区非点源污染负荷.
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关键词
非点源污染
空间分布
关键源区
最佳管理措施
SWAT模型
北运河上游
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职称材料
题名
小流域非点源污染管理措施的多目标优化配置模拟
被引量：
5
1
作者
耿润哲
王晓燕
段淑怀
杨华
南哲
机构
首都师范大学资源环境与旅游学院
首都圈水环境研究中心
北京市水土保持工作总站
北京市怀柔区水务局
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期211-220,共10页
基金
中德政府间科技合作项目(No.2009DFA92440)
国家自然科学基金项目(No.41271495)
高等学校博士学科点专项科研基金联合资助项目(20121108110006)
文摘
基于"风险评价—规划分区—分别管理"的非点源污染管理思路,采用非点源污染风险评价模型、最佳管理措施(best management practices,BMPs)评估体系及非支配排序遗传算法相耦合的方式,对北京怀柔区北宅小流域非点源污染进行不同空间尺度下最佳管理措施空间优化配置模拟,为小流域非点源污染最佳管理措施的实施,提供决策支持。研究结果表明:1)非点源污染潜力高风险区为距离河道较近受人为活动影响明显的居民区、养殖场和耕地,为重点管理区;2)根据污染物污染控制功效、成本投入以及景观美学功效3个方面综合评价结果对拟实施的BMPs进行综合评分排序,人工湿地、入渗池、绿屋顶、植物蓄留池等以下渗过程为主要污染控制机制类措施,可作为BMPs情景配置的优选措施;3)不同空间尺度下最佳管理措施空间优化配置模拟表明,流域层面BMPs最优方案为为生物滞留池0,湿式滞留池105 000元,占总成本的8%,入渗沟469 560元,占总成本的92%,总氮、总磷年污染负荷量综合削减率45%;村庄层面BMPs优化配置方案为生物滞留池3 105元,占总成本的0.8%;湿式滞留池21 000元,占总成本的5.6%;绿屋顶216 306元,占总成本的64%;透水性路面11 0736元,占总成本的29.6%。总氮、总磷年污染负荷综合削减率能够达到46%;农户层面BMPs优化配置方案为绿屋顶0元;雨水罐38元,占总成本的2.5%;生物滞留池675元,占总成本的44.5%;透水性路面805元,占总成本的53%。总氮和总磷两种污染物的年污染负荷削减率65%。
关键词
非点源污染
最佳管理措施空间配置
不同尺度
成本-效益模拟
Keywords
pollution control
costs
optimization
non-point source pollution
spatial placement of best management practices
different
spatial
scale
cost-effectiveness analysis
分类号
X524 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
非点源污染最佳管理措施之研究热点综述
被引量：
8
2
作者
凌文翠
范玉梅
孙长虹
刘桂中
机构
北京市环境保护科学研究院
出处
《环境污染与防治》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期362-366,共5页
基金
北京市科委中央引导地方科技发展专项课题(No.Z161100004516015)
文摘
最佳管理措施(BMPs)被证明是最有效的非点源污染治理方法之一,迄今为止已有广泛的研究与应用。目前,BMPs研究热点主要集中于成本—效益分析与优化配置等。BMPs也可依靠模型测算来进行成本—效益分析,目前评价BMPs环境效益的常用模型包括水土评估模型(SWAT模型)、暴雨洪水管理模型(SWMM模型)等。在实际应用中,特别是在社区、城区甚至整个城市尺度下,非点源污染控制需要进行多种BMPs的优化组合。BMPs的优化配置可基于经验和模型计算进行。近年来,优化算法被引入到BMPs优化配置中,其中遗传算法(GA)的应用广泛,可通过目标函数的引导,进化出最优的BMPs规划方案。但是,中国BMPs成本—效益分析及优化配置中仍存在问题,如模型研究领域缺少与实际监测数据的结合、国内BMPs数据库建设发展缓慢等。
关键词
非点源污染
最佳管理措施
成本—效益分析
优化配置
Keywords
non-point sources pollution
best
management
practices
cost-effectiveness analysis
optimization
placement
分类号
X52 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
北运河上游非点源污染负荷模拟与最佳管理措施评估研究
被引量：
14
3
作者
宋卓远
李华林
于佩丹
谢晨新
张守红
机构
北京林业大学水土保持学院
山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站
北京林业大学
出处
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期334-344,共11页
基金
国家水体污染控制与治理重大专项(No.2017ZX07102-001)。
文摘
非点源污染是水污染的重要来源之一,揭示非点源污染负荷空间分布特征、筛选并布设最佳管理措施(best management practices,BMPs)对水污染的高效治理有至关重要的意义.北运河作为北京市重要的排水通道和连接京津冀的重要生态走廊,加强北运河上游非点源污染治理对北运河流域的水质改善至关重要.然而,当前缺乏针对非点源污染关键源区内布设不同BMPs生态效益评价的研究.因此,为了解析北运河上游非点源污染空间分布特征,评估关键源区布设不同措施的生态效益,本文基于SWAT模型定量模拟了2019年北运河上游总氮、总磷负荷空间分布特征,并采用单位负荷指数法识别了非点源污染关键源区,同时评估了关键源区布设不同BMPs的总氮、总磷削减效果.结果表明:(1)2019年北运河上游流域产生的总氮、总磷负荷分别为126444.22和12394.76 kg,呈东南高西北低的空间分布特征,主要来源于城镇用地、耕地和果园等地类.(2)北运河上游关键源区分布在东南部17条子流域,占流域总面积的13.16%,产生的总氮、总磷负荷分别占全流域的39.16%和38.10%.(3)1/5面积比植被缓冲带的总氮、总磷削减率最高,分别为38.20%和40.37%;2 km河道植草的总氮、总磷削减率最高,分别为19.47%和50.90%;由于关键源区范围内农地面积较小(9.62%),化肥减施措施下污染物削减较低.研究显示,非点源污染关键源区主要分布在人类活动较多的流域东南部,可通过布设合适的植被缓冲带和河道植草措施,降低关键源区非点源污染负荷.
关键词
非点源污染
空间分布
关键源区
最佳管理措施
SWAT模型
北运河上游
Keywords
non-point source pollution
spatial
distribution
critical source areas
best
management
practices
SWAT model
upper Beiyun River
分类号
X52 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
小流域非点源污染管理措施的多目标优化配置模拟
耿润哲
王晓燕
段淑怀
杨华
南哲
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
5
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职称材料
2
非点源污染最佳管理措施之研究热点综述
凌文翠
范玉梅
孙长虹
刘桂中
《环境污染与防治》
CAS
CSCD
北大核心
2019
8
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职称材料
3
北运河上游非点源污染负荷模拟与最佳管理措施评估研究
宋卓远
李华林
于佩丹
谢晨新
张守红
《环境科学研究》
CAS
CSCD
北大核心
2023
14
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职称材料
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