模拟降雨对面源污染影响的参数率定研究

作     者：王洁 李春华 叶春 苗俊侠 王燕 冯婧微 汪洋 王昊 WANG Jie;LI Chunhua;YE Chun;MIAO Junxia;WANG Yan;FENG Jingwei;WANG Yang;WANG Hao

作者机构：沈阳化工大学环境与安全工程学院 国家环境保护湖泊污染控制重点实验室中国环境科学研究院 五原县农牧和科技局五原县绿色产业发展中心 

出 版 物：《环境工程技术学报》 (Journal of Environmental Engineering Technology)

年 卷 期：2024年第14卷第6期

页      面：1686-1694页

学科分类：082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFC3201502) 长江生态环境保护修复联合研究二期项目(2022-LHYJ-02-0502-02) 

主　　题：面源污染 人工模拟降雨 自然降雨 降雨强度 均匀性 雨滴直径 

摘      要：降雨是面源污染扩散的主要动力,也是面源污染治理中需要考虑的重要因素之一。但天然降雨具有不确定性,为确定降雨对面源污染研究所需的试验条件,以我国南北3个典型示范区的降雨强度及其变化范围作为参数依据,利用可模拟降雨强度为15~120 mm/h的人工模拟降雨装置,研究了10种降雨强度(15、20、25、30、40、45、50、60、90和120 mm/h)和2种降雨高度(2、4 m)下的人工模拟降雨过程,分析降雨强度准确性、降雨均匀度以及雨滴直径大小和分布三方面参数。结果表明:该装置在降雨强度为15~120 mm/h时,4 m降雨高度的降雨均匀度基本能保持在80%以上,2 m能保持在60%以上,雨量分布呈现出中心大、四周小,由中心向四周发散的特点;该降雨范围内雨滴中数直径基本保持在0.85~2.28 mm,雨滴最大直径不超过3.02mm。人工模拟降雨参数与天然降雨有较高的相似性。4 m降雨高度下的降雨参数在降雨强度为15~35 mm/h时优于2 m降雨高度下的相同参数,适用于北方农作物(如玉米、葵花)种植区面源污染试验研究,而2 m高度更适用于南方水稻种植区的降雨试验研究。该研究结果为探究降雨对我国农业面源污染释放的机理提供参考。