文档介绍：基于 SWAT 模型的杭埠河流域
农业非点源污染分析

Analysis of Agricultural Non-point Source
Pollution in Hangbu River Watershed
Based on SWAT Model

学科专业:环境工程
研究生:王鑫杰
指导教师:刘志强副教授

天津大学环境科学与工程学院
二零一二年十二月
独创性声明

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摘要
水环境问题已成为我国亟待解决的重大环境问题之一,而非点源污染是我国
重要流域水质恶化的主要原因之一。本论文利用由美国农业部开发的 SWAT 模型,
对环巢湖地区杭埠河流域的农业非点源污染流失及分布规律进行了研究;利用
GIS 技术对空间信息进行整理、分析、管理,利用 Origin 等数据分析软件进行属
性数据的分析、整理,构建了杭埠河流域农业非点源污染基础数据库;通过对模
型的率定、验证,构建了适用于杭埠河流域的非点源污染模型,对流域的泥沙负
荷、氮负荷、磷负荷进行了模拟,并在此基础上,对研究区农业非点源污染输出
的影响因子进行了分析,为杭埠河流域乃至环巢湖地区生态环境的整治提供了一
定理论依据。主要工作内容及成果如下:
(1)应用 ArcGIS、SPAW 等工具,建立适用于 SWAT 模型的杭埠河流域农
业非点源污染基础数据库。
(2)通过研究区水文监测数据对 SWAT 模型进行流量的率定和验证,利用敏
2
感性分析得到的结果对参数进行模型调整。率定期的 R 和 ENS 分别为和 ,
2
验证期的 R 和 ENS 为和 ,调整后的模型能够满足模型要求的精度。
(3)利用率定好的 SWAT 模型,对杭埠河流域的泥沙、氮、磷输出负荷进行
模拟,并结合地理信息系统,对输出结果进行分析,结果表明,杭埠河流域农业
非点源污染的主要输出区在中部区域,并与降雨强度、土地利用方式具有一定的
相关性。
(4)根据模拟结果可以看出,水田的泥沙负荷以及污染物负荷远高于其他的
土地利用类型,因此,水田是研究区控制农业非点源污染的重点。同时,针对研
究区的施肥状况进行了情景模拟,结果表明,控制化肥的施用量对控制研究区的
农业非点源具有一定的效果,但是并不是唯一途径,种植方式、施肥时间等管理
措施同样需要重视。

关键词: 农业非点源污染;SWAT 模型;土地利用;农业管理措施;施肥
ABSTRACT
Whether in the world, or only the domestic, water pollution problems has already
e one of the most pressing issues. Agricultural non-point source pollution is one
of the main causes of watershed water quality deterioration. This thesis studied
agricultural non-point source pollution’s distribution characteristics of Hangbu river
basin by utilizing SWAT model which developed by United States department of
agriculture development. Build the agricultural no