北京延庆山区不同台田配置产流产沙及面源污染控制特征

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北京延庆山区土层较薄,土质结构不稳定,易造成水土流失。同时北京延庆山区化肥、农药等的不合理使用,造成地表污染物随地表径流流入农田和水体中,易造成面源污染问题。本文以台田为研究对象,运用回归分析法和对比分析法,对不同台田配置下坡面流水动力学特征,产流产沙量控制作用以及总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD5)五类面源污染物的控制效果进行研究,进而针对北京延庆山区水土流失及面源污染控制,提出最合理的台田配置模式,结果显示:(1)土壤分离速率Dr随径流量q增大而增大,随冲刷时间呈波动增加后减少,最后趋于平缓的特征。坡面阻力系数f与径流量的关系R2均大于0.899,流量的指数在-0.679~-0.316之间;阻力系数与土壤分离速率的关系R2均大于0.931,阻力系数指数小于0,阻力系数与径流量、土壤分离速率均呈负相关关系。(2)随台田级数的增加,产流量、产沙量以及面源污染控制率逐渐提高,其中一级、二级、三级台田对产流量平均控制率分别为35.84%、42.01%、45.57%;产沙量为75.77%、83.77%、85.83%;面源污染物为21.95%~26.36%、37.98%~43.03%、50%~58.33%。(3)石坎台田对产流产沙量以及面源污染的控制效果优于土坎台田,其中石坎、土坎台田对产流量平均控制率分别为45.36%、39.64%、;产沙量为92.01%、71.75%;面源污染物为50%~56.25%、22.65%~28.18%。(4)台田+植物边沟配置的产流量、产沙量和面源污染控制率高于单一台田配置,控制率由低到高依次为土坎台田、石坎台田、土坎台田+植物边沟、石坎台田+植物边沟。研究结果表明,不同台田配置产生的水土流失及面源污染控制效果不同,其中多级台田模式优于单个台田模式,石坎台田阻力优于土坎台田模式,台田+植物边沟配置优于单一台田配置模式。因地制宜的使用不同台田模式,可以为北京延庆山区水土流失治理及面源污染控制提供保障。
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