基于GIS的磨兒灘水庫飲用水源水質(zhì)安全防護研究.pdf

1、水是人賴以生存的要素之一。飲用水源污染是我國近年來面臨最嚴重和最普遍的飲用水問題之一，直接影響人民生活和社會生產(chǎn)的各個方面。成都市提出建立磨兒灘水庫作為飲用水備用水源，以防止飲用水安全及缺水等危險。磨兒灘水庫飲用水源地存在水系結(jié)構(gòu)較為復雜，流域邊界難以界定，污染物產(chǎn)生較為離散，水文歷史資料及監(jiān)測資料缺乏，研究基礎(chǔ)薄弱等問題給水質(zhì)安全提出了重大挑戰(zhàn)。同時，“十三五”環(huán)保規(guī)劃提出實行網(wǎng)格化、差異化、精細化管理的要求，確保水質(zhì)安全。因此如何實

2、現(xiàn)磨兒灘水庫水質(zhì)響應(yīng)區(qū)的精準界定及精細防控，污染物輸出的識別與有效防控，還缺少理論研究和方法支撐，從而確保庫區(qū)水質(zhì)安全，制定科學有效的研究體系和防控方案，成為一個需要研究的現(xiàn)實問題。
　　本文基于GIS和遙感技術(shù)結(jié)合實地勘探調(diào)研對磨兒灘水庫水質(zhì)響應(yīng)區(qū)構(gòu)成及區(qū)域內(nèi)污染物輸出進行精準研究，定量分析，主要完成了以下工作:①利用GIS構(gòu)建了“流域—水質(zhì)響應(yīng)區(qū)—水質(zhì)響應(yīng)單元”多尺度研究、防控和決策技術(shù)體系;②建立了磨兒灘水庫水質(zhì)響應(yīng)區(qū)污染物

3、輸運概化模型，并采用水科院推理公式在不同P值下解析模型，對水質(zhì)響應(yīng)單元及污染物輸運路徑進行定量分析，得出污染物輸運等時響應(yīng)單元圖及等流時線圖;③基于遙感影像和實地勘探對水庫水質(zhì)響應(yīng)區(qū)內(nèi)土地類型進行分類，并匹配相應(yīng)類型的污染物輸出系數(shù)，計算單個水質(zhì)響應(yīng)單元的各項污染物輸出量以及其對水質(zhì)響應(yīng)區(qū)總量的貢獻率，并有針對性的進行消減潛力研究，從而得出水質(zhì)安全風險防控單元分級，并進行可視化;④綜合時間、流量及污染貢獻率與消減潛力的研究結(jié)論，得出污染

4、物輸運路徑和水質(zhì)響應(yīng)單元進行綜合分級防控體系，并可視化為磨兒灘水庫水質(zhì)安全綜合防控單元規(guī)劃圖，方便實際工作;⑤基于多尺度水質(zhì)安全防控，制定防控方案。
　　主要結(jié)論有:
　　(1)基于響應(yīng)時間因素得出水質(zhì)響應(yīng)單元A27（磨兒灘水庫堤壩右岸河灘坡地）屬于水質(zhì)響應(yīng)特快區(qū)域，需重點防控并采取必要的工程措施進行控制;水質(zhì)響應(yīng)單元A21、A22、A23（此三個響應(yīng)單元區(qū)均靠近磨兒灘水庫堤岸右岸，且A21、A22為2＃沖溝徑流進入庫區(qū)的最

5、后兩個響應(yīng)單元，A23為1＃沖溝進入庫區(qū)的最后一個響應(yīng)單元）區(qū)域?qū)儆谒|(zhì)響應(yīng)快速區(qū)域，需進行重點監(jiān)控必要時采取適當工程措施進行控制。
　　(2)基于流量控制研究，污染物輸運路徑重要節(jié)點為d、g、i、j、k、R1、R2，需進行重點監(jiān)控，必要時需采取適當措施控制。
　　(3)基于污染物輸出貢獻率與消減潛力研究得出重點防控單元為A27、A22;A27水質(zhì)響應(yīng)單元對水質(zhì)響應(yīng)區(qū)污染物輸出貢獻率全部排在前10，且平均為39.65％，最高

6、貢獻率項目TP達到78.2％;當擬定消減50％時，對單元消減以及總量消減效果明顯，因而A27單元，特別是養(yǎng)豬場、社區(qū)及耕地都應(yīng)視為重點防控區(qū)域優(yōu)先予以相應(yīng)工程控制。A22水質(zhì)響應(yīng)單元7個指標排在貢獻率前10，且消減潛力較其他單元區(qū)高，且主要污染輸出源為社區(qū)，故也列為重點防控區(qū)域。
　　(4)將研究結(jié)論可視化得出不同P值下的等流時響應(yīng)單元圖、等量線圖;以及綜合時間、流量及貢獻率與消減潛力等因素的磨兒灘水庫水質(zhì)安全綜合分級防控規(guī)劃圖，