基于SWAT的灃河流域非點源污染分布式模擬研究.pdf

1、近些年來，水環(huán)境非點源污染已成為全球性問題，非點源己成為水環(huán)境的重要污染源。為了更好地對流域水污染實行控制治理，就必須定量分析流域內(nèi)非點源污染負(fù)荷，這樣對流域的治理和水環(huán)境改善具有重要的指導(dǎo)意義。本文在調(diào)查與監(jiān)測的基礎(chǔ)上，分析了西安市灃河流域的水污染特征；并結(jié)合3S技術(shù)，用SWAT模型對灃河流域進(jìn)行非點源污染模擬計算。
　　 首先，本文對西安市灃河流域2001年～2009年水質(zhì)狀況監(jiān)測資料進(jìn)行分析，并在2010年4月（平水期）和

2、6月（豐水期）采集兩次水樣進(jìn)行污染物分析實驗，研究灃河流域水污染的主要因素及水污染特征。根據(jù)水質(zhì)變化得出成果，灃河流域2001年～2009年水質(zhì)狀況逐漸好轉(zhuǎn)，2001年～2005年流域污染物濃度大體上從上游到下游逐漸增大，水質(zhì)沿流域逐漸惡化；但是2006年～2009年中游水質(zhì)明顯差于下游。從年內(nèi)來看，污染物濃度隨季節(jié)也有不同變化。
　　 然后，采用美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局(ARS)開發(fā)的SWAT模型，對灃河流域徑流、泥沙及氮磷等污染

3、物負(fù)荷的產(chǎn)輸出過程進(jìn)行模擬計算。先結(jié)合GIS對研究區(qū)進(jìn)行了子流域的劃分和河網(wǎng)的生成，再對流域土地利用類型和土壤類型進(jìn)行劃分，統(tǒng)計灃河流域內(nèi)14個降水量站2001年～2006年逐日降水量資料，以及西安氣象站2001年～2006年的逐閂氣象資料，將灃河流域劃分為28個水文響應(yīng)單元，生成SWAT模型輸入數(shù)據(jù)庫。然后對關(guān)鍵性參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析，利用秦渡鎮(zhèn)水文站2001年～2006年實測的徑流、泥沙和污染物數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行校準(zhǔn)和驗證，采用相對誤差

4、和Nash-Sutcliffe效率系數(shù)評價模型適用性，結(jié)果表明SWAT模型對灃河流域非點源污染模擬具有良好的適應(yīng)性。
　　 模型校準(zhǔn)和驗證之后，根據(jù)灃河流域秦渡鎮(zhèn)水文站多年徑流資料進(jìn)行頻率分析，選擇豐、平、枯三個代表年，對不同代表年進(jìn)行了模擬計算，結(jié)果分析表明，不同代表年流量、泥沙量和非點源污染負(fù)荷差別顯著。從時間分布來看，隨降雨徑流特別是暴雨徑流過程產(chǎn)生的非點源污染負(fù)荷在豐水年較大，而枯水年相對較小，年內(nèi)非點源污染負(fù)荷主要集中