SWAT模型在国内外非点源污染研究中的应用进展.pdfVIP

生态环境学报 2009, 18(6): 2387-2392 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ SWAT 模型在国内外非点源污染研究中的应用进展 * 张蕾，卢文喜 ，安永磊，伊燕平，李迪 吉林大学环境与资源学院，吉林 长春 130026 摘要：模型模拟是定量估算非点源污染负荷的有效工具，也是对其进行规划、控制和管理的前提。近年来 SWAT 模型在 国内外得到了快速的发展和应用，是目前全球评价大范围和环境变化条件下非点源污染问题的一个有效工具。简介 SWAT 模型的发展历程及原理，概述了 SWAT 模型目前在国内外的水文评价、污染物流失模拟、输入参数、土地利用及气候变 化对水文响应的影响等方面的研究现状，并对 SWAT 模型的发展方向提出了建议，为模型的进一步完善与应用提供参考。 结果显示，SWAT 模型对水文评价（如径流量、泥沙量）可得到较好的模拟和预测结果，能够模拟污染物（如农药和化肥） 在农田和河网中的迁移过程，模拟与分析土地利用/覆被变化及气候变化对水文过程的影响。模型参数的确定及其对地下 水流与溶质运移的模拟是模型的主要问题，需要进一步研究与完善。 关键词：水土评价模型(SWAT) ；非点源污染；应用进展 中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1674-5906 （2009 ）06-2387-06 随着点源污染得到了有效治理和控制，由非 Systems) 模 型 ， GLEAMS(Groundwater Loading 点源污染引起的水体污染问题日益突出，全球有 Effects on Agricultural Management Systems)模型 39 ％的河流，45% 的湖泊，51 ％的河口受到非点 和 EPIC (Environmental Impact Policy Climate)模 源污染的影响[1] ，非点源污染已成为水质恶化的 型等多个模型，目前的 SWAT 模型是 SWRRB 重要源头。对非点源污染进行定量化的最直接有 (Simulator for Water Resources in Rural Basins)模 效的途径就是数学模拟。 SWAT(Soil and Water 型的直接产物[4] 。SWAT 模型的发展历程如图 1 Assessment Tool)模型是由美国农业部(USDA)农 所示。 业研究中心(ARS)历经近 30 年开发的一个适用于 2 SWAT 模型的原理 较大尺度流域的具有很强物理机制的长时段分布 SWAT 允许模拟流域中许多不同的物理过 式水文模型。SWAT 模型集成了遥感(RS)、地理 程，模拟的流域水文过程分为两个主要部分：一 信息系统(GIS)和数字高程模型(DEM)技术，能有 个是陆面部分，控制每个子流域主河道的水、泥 效模拟和预测长期连续时间段内不同管理模式对 沙、营养物和农药负荷等的输入量，主要的组件 大面积复杂流域的水、沉积物、营养物和农业化 包括：天气、水文、土壤温度与性质、泥沙、作 学物质输出的影响，是进行非点源污染模拟的有 物生长、营养物、农药/杀虫剂、农业管理。另一 效工具。许多文献[2,3]都已经报道了 SWAT 模型在 个是水面或汇流演算部分，决定水、泥沙、营养 水文和水资源评价方面(如地下水、土壤水、融雪 物及化学物质等通过流域的河网向出口的输移运 和水管理，土地利用和土地管理变化、农业最佳 动，包括河道汇流演算和蓄水体(水库、池塘/湿