密云水库潮河流域非点源污染模拟研究的任务书.docx

密云水库潮河流域非点源污染模拟研究的任务书
任务书
一、研究背景
密云水库是京津地区重要的水利工程之一，河北省密云县地处水库上游，流域范围较大，涉及到锦水河、潮河等多条河流。然而，近年来，随着城市化进程的加快，流域内农业、畜牧业等生产活动逐渐增加，水域受到了不同程度的污染，尤其是非点源污染在其中所占比重较大。
为了保障密云水库的水质安全，保护生态环境，加强对非点源污染的治理，需要对流域内的污染物扩散、转移及其影响进行研究和模拟分析，为制定合理的水资源管理措施提供科学依据。
二、研究目的
本研究旨在探究密云水库潮河流域内的非点源污染扩散和影响规律，分析其污染源、转移过程及其对水域的影响，建立相应的模型，为流域的水资源管理提供可靠的数据和决策支持。
三、研究内容
1.采集相关数据，包括潮河流域的地形地貌、降雨量、土地利用、土壤类型、农业、畜牧业等生产活动的强度和分布情况，同时获取水质监测数据。
2.建立地表径流和污染扩散模型，模拟非点源污染在流域内的传输和扩散过程，其中包括水文循环及路径、水文响应单元的划分、污染物扩散过程等。
3.在模型中考虑不同源头和污染物类型对水域质量的影响，分析不同污染源头所造成的贡献率、污染物运移规律、水体污染恢复时间等指标。
4.利用模型分析和模拟影响因素，得出非点源污染的时空分布，预测其未来发展趋势，为编制水资源管理方案提供数据支持。
5.对模型的适用性和模拟结果进行验证，并在模型的基础上进行优化和改进。
四、研究方法
1.采用遗传算法结合蒙特卡洛模拟等方法，对流域内的径流及污染物运移和扩散规律进行模拟分析。
2.获取流域内有关数据和监测信息进行数据处理，包括利用GIS等软件进行流域边界、水系及水文响应单元、土地利用类型等数据的分析获取。
3.基于Python编程语言建立模型，结合ArcGIS和HecRas等软件进行模型的输入输出和可视化处理。
4.为了提高非点源污染模拟的精度，可利用实验室和现场试验等方法获取实测参数。
五、研究意义
1.为加强流域非点源污染管理提供科学依据。通过对潮河流域内非点源污染的模拟分析，可以评估不同污染源头对水体的影响以及不同管理措施的实施效果。
2.为水资源管理提供精准数据支持。研究中建立的模型可以预测非点源污染的时空分布，为水资源管理部门提供可靠的决策依据。
3.探讨非点源污染模拟技术的应用前景。该研究可为类似问题的研究提供方法和参考，并为水资源管理和环境保护等领域的发展提供技术支撑。
六、研究计划
1.第一年：数据采集和处理，包括地形地貌、土地利用、气象等数据的获取，建立地表径流和污染扩散模型；
2.第二年：模型建立和验证，包括模型优化及改进、精度评估等工作；
3.第三年：模拟分析和研究，得到非点源污染的时空分布，对不同管控方案进行分析和比较。
七、参考文献
1.许立峰，陈肖宁，梁卫，等.非点源污染传输模型现状与发展[J].海洋技术学报,2016,35(4):1-9.
2.杨日林，谢德馨，石磊，等.基于遗传算法的非点源污染模型及其应用研究[J].环境科学快报,2017,10(2):107-113.
3.袁秀丽.非点源污染模型研究进展[J].中国环保产业,2015,7(1):38-41.
4.许波，朱仁娟，胡季国，等.基于遗传算法的江河悬浮泥沙输移模型研究及应用[J].湖南农业大学学报:自然科学版,2015,41(6).
5.张楠.水资源领域非点源污染模拟方法研究[D].天津大学(硕士学位论文),2016.