流域水文過程與非點源溶質運移耦合機理與模擬研究

《流域水文過程與非點源溶質運移耦合機理與模擬研究》是依託河海大學，由余鐘波擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：流域水文過程與非點源溶質運移耦合機理與模擬研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：余鐘波
• 依託單位：河海大學

項目摘要

流域非點源污染是太湖流域水體污染的重要來源，它已經成為導致湖體富營養化的主要因素之一。本課題利用室內實驗、野外小流域實驗相結合的方法，分析流域內污染物質隨水文循環遷移轉化的規律以及季節性變化特徵。藉助同位素等示蹤劑定量化研究流域污染物在水土界面、土壤多孔介質中的遷移轉化規律，揭示農耕小流域非點源污染（N、P等）的遷移轉化過程及水文回響機理。綜合考慮蓄滿產流和飽和帶擴散理論，發展新型的基於動力波和擴散波方程的分散式水文模型理論和數值模擬方法，耦合溶質運移過程，建立具有物理機理的分散式水文水質耦合模型系統，並研究各種空間要素（微地貌、土壤類型、植被覆蓋等）和人類活動對水文回響和污染物輸移的影響，分析水文過程對污染物時空分布特徵的影響。研究結果將為理解流域非點源污染物隨水文循環過程的遷移轉化機理、控制流域污染和改善水環境提供科學依據。

結題摘要

流域非點源污染是太湖流域水體污染的重要來源之一，它已經成為導致湖體富營養化的主要因素之一。本課題利用室內試驗、野外小流域實驗相結合的方法，利用梅林野外原位地表水、地下水同步水文水質監測數據分析了不同土地利用類型下的水文產匯流機制和非點源氮、磷輸出的時空變化規律，分析了坡面水土界面典型降雨過程的地表徑流、非飽和土壤水和淺層地下水的回響關係；研究了流域內營養物質隨水文循環遷移轉化的規律以及季節性變化規律,揭示農耕小流域非點源污染（N、P等）輸出規律與水文回響的互動機制。綜合考慮蓄滿產流和飽和帶擴散理論，發展新型的基於動力波和擴散波方程的分散式水文模型理論和數值模擬方法，建立了梅林小流域三維水動力全耦合的理論分散式水文-溶質模擬系統；利用耦合模型定量計算了近3年流域地表水-土壤水-地下水的動態過程及其水量交換的時空分布特徵，揭示了變化飽和區面積與流域產流量的規律，改進了微地形的參數化表達，評估了農耕條件下次格線微地形對流域產匯流模擬及溶質輸出的影響，估計了水土界面耦合強度對流域產流機制的影響。