农业面源最佳管理及决策支撑关键技术,供应,水专项,农村农业污染控制,农业面源控制技术
技术简介/摘要
针对半湿润区水文过程特征,在关键源区识别、面源污染物输移过程模拟及入河负荷评价关键技术突破的基础上,构建了“沙颍河流域面源污染负荷评估及控制决策支持系统”,利用上述系统评估国内外适用于本流域的面源污染控制技术的有效性,形成沙颍河流域面源污染最佳管理技术方案。
(二)工艺流程
工艺流程为“关键源区识别技术—面源污染输移模拟技术—系统平台集成—最佳管理方案”。具体如下:
1)针对沙颍河流域农业面源污染负荷产生及其入河贡献无法定量辨识,缺乏农业面源污染管理情景分析及效应评估技术工具的客观需求,吸收美国农业面源污染评价模型APPI框架,基于面源流失现场观测,对农业面源污染发生潜力评价指数(APPI)模型中的关键指数(径流指数、泥沙流失指数、化肥使用量指数、人畜排放量指数)进行校正,建立沙颍河流域农业面源污染发生潜力评价指数(APPI)模型;;
2)针对沙颍河流域气候、水文和下垫面特性以及面源流失特征,对分布式流域水文模型SWAT中的水文模块以及污染物运移模块进行改进,并通过遥感影像反演、现场实验以及实测资料率定方法获取模型重要参数,进而适用于半干旱区面源污染物输移过程模拟技术;
3)综合考虑面源污染管理情景分析及评估需求,采用文件解析、信息流控制、接口转换的方法将APPI模型以及改进后的SWAT模型无缝嵌入GIS平台中,并将其与情景分析决策支持模块进行关联协作,建立“沙颍河流域面源污染负荷评估及控制决策支持系统”;
4)针对沙颍河流域面源污染控制关键问题及控制效应的对比分析,结合本课题研发的面源污染削减技术,提出了的沙颍河流域面源污染控制最佳管理技术方案,达到农业面源入河负荷削减20%以上的预期目标。
(三)关键技术
1)半干旱区农业面源污染关键源区识别技术;
2)半干旱区农业面源污染物输移过程模拟技术;
3)农业面源污染管理情景分析评估及最佳管理技术。
推广应用案例
实际应用案例介绍:本子课题研发的“沙颍河流域面源污染负荷评价及控制决策支持系统”工具,方法科学,功能全面,人机交互快捷方便。目前,已在淮河流域水资源保护局主持的“淮河流域水资源保护规划”中得到实践和应用,为沙颍河流域农业面源污染控制提供了有力的决策工具,取得很好的效果,包括以下三个方面:
1)面源是淮河流域水体污染的主要来源,本系统集成的半湿润区农业面源污染关键源区识别技术,能有效识别流域面源污染发生主控因子及污染优先控制区,为淮河流域内的农业面源污染源结构及主要贡献区的辨识提供可行的手段和有效的方法。
2)本系统具有的半湿润区农业面源污染物输移过程模拟技术能定量评价并预测不同环境、施肥、施药水平、灌溉以及农田利用方式等条件下,流域农业面源对环境水体污染贡献的大小及其污染控制关键问题,为准确估算变化环境下淮河流域面源污染负荷响应以及合理评价面源污染控制措施对生态环境的宏观整体效果提供了定量分析工具。
3)本系统研发的决策支持情景分析技术,能够对各种面源污染控制最佳管理技术方案进行优化评估,获得环境经济效益比值最高的面源污染削减措施体系,为我委制定淮河流域水环境保护相关的政策、法规及制度等具有重要的参考价值和指导意义。
技术信息咨询单位及联系方式
联系单位:南京大学
联系人:阮晓红
电 话:025-83597099
E-mail:ruanxh@nju.edu.cn
地 址:南京市栖霞区仙林大道163号
工艺流程图: