【目的】为厘清流域面源污染源结构、精细化解析面源污染负荷时空特征,【方法】以SWAT(Soil and Water Assessment Tool)流域面源污染模型为基础,选取代表性水文系列,结合入库污染负荷计算模型,构建了污染负荷量及入库强度的面源污染关键源区识别技术流程,并在数据条件较为完备的沙河水库流域进行验证。【结果】结果表明:沙河水库流域总氮(Total Nitrogen,TN)入库负荷总量为198.34 t/a,面源污染占比为86.53%,流域内茶园TN负荷量贡献率最大,占比为23.84%;TN负荷量在丰水年和特丰水年比枯水年上升58.06%和289.09%,在年内丰水期TN月均负荷量比平水期和枯水期分别高出75.24%和372.51%;河道削减TN负荷量为33.58 t/a,削减比例为14.48%;子流域TN入库产污强度变化范围为0.36~4.73 t/km^(2)。面源污染排放入库低值区主要位于流域南部,高值区主要位于近库区域,沙河西和沙河东控制分区单位面积TN入库强度显著高于流域南部。【结论】针对高产污地类、高产污区域及高产污时段应提高面源污染防控力度;建立的技术流程可有效识别和科学解析流域面源污染关键源区,为流域水环境开展面源污染防治和生态适应性开发提供一定技术支持,使相关工作开展更加有的放矢。
基于物理机制的分布式水文模型是定量化研究人类活动影响下流域水文过程非常有效的工具。使用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)对黑河中上游流域2000—2009年的月平均径流过程进行模拟的结果表明,SWAT模型很好地模拟了黑河上游自然状态下的径流过程,但对中游地区冬季径流模拟明显偏低。分析表明,黑河中游地形和农业生产高强度、反复的地下水抽取灌溉—渗透—地下水补给过程可能是导致模拟偏低的主要原因。基于此机制,论文提出了增加地下水下渗过程的模型修改方案,来间接模拟黑河中游的这一特定过程。对比模型修改前后的黑河中游的径流过程模拟结果表明,验证期的模型效率系数ENS和决定系数R2分别从0.53、0.61提高到了0.70、0.75,取得了较好的模拟结果。结果还表明,加强对黑河中游人工灌溉过程的模拟研究对于研究黑河中游水资源管理和水循环过程至关重要。
