山区小流域道路网络对非点源污染传输过程及分布格局的影响

非点源污染是影响水环境安全的重要问题。快速增长的道路网络影响山区小流域非点源污染的空间分布格局和传输汇集过程。本研究选用三峡库区典型小流域为研究区，采用野外调查、定位监测、空间建模、RS/GIS等技术手段，研究道路与其附属排水渠、涵洞组成的道路系统自身污染物排放特征及其对坡面非点源污染物的迁移过程和输出通量产生的影响，明确道路在坡面非点源污染过程中的作用和地位；在此基础上，结合流域内多年积累的长期水文、气象、水质观测数据和径流小区试验资料，借鉴图论的网络结构理论基础，探明道路网络结构及不同组配方式对流域非点源污染格局的影响，提出影响非点源污染物运移的关键道路网络参数，建立包括该类参数在内的流域非点源污染模型，以期对库区道路网络优化布局及自然资源合理利用提供科学依据。

道路网络的发展是地区经济发展的一个重要前提。近年来，道路网络的迅速发展对山区生态环境的影响日益突出，道路在小流域降雨侵蚀响应、水文传输过程、非点源污染物空间分布中扮演重要角色。本项目选择三峡库区九畹溪小流域为研究区，结合野外定点监测和室内模拟试验，开展了道路边坡降雨侵蚀机理研究，探讨了不同植被措施对路堑边坡和路堤边坡侵蚀防护的适用性，得出时间因子和植被结构是影响道路边坡侵蚀的两个最主要因素；基于室内无积水入渗试验，研究了路堑边坡在多重坡度组合条件下，壤中流发育规律及N、P等养分因子淋失特征；通过室内模拟降雨试验和野外观测数据，阐述了路面降雨侵蚀过程及路面结构对道路系统水文分布格局的影响，路型通过改变路面降雨径流路径和水文参数来影响产沙过程，在道路系统水文分布格局中起主导作用；结合模拟冲刷试验，分析了道路边沟自身“侵蚀-沉积”转换过程和养分交换吸附规律，明确了道路边沟在“路-渠”组合侵蚀泥沙和养分因子输移中的重要性。研究结果对我国山区低等级道路网络工程建设、规划和管理具有重要的指导意义。