SWAT水质模块的扩展及其在海河流域典型区的应用-资源科学.PDFVIP

Resources Science 第31 卷 第1 期 2009 年1 月 2009 ，31（1）：94- 100 Vol.31 ，No.1 Jan.，2009 文章编号：1007-7588 （2009 ）01-0094-07 SWAT 水质模块的扩展及其在海河流域 典型区的应用 1，2 1 3 1，2 1 张永勇 ，王中根 ，于 磊 ，夏 军 ，陈向东 （1. 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室，北京 100101； 2. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072 ； 3. 水利部海河水利委员会，天津 300181 ） 摘 要：SWAT 模型功能强大，但模型的功能和参数是针对美国的流域特征定制的，在中国应用还必须针对我 国国情和流域特征进行适当的改进和完善。目前SWAT 模型在我国主要被用于流域分布式水文模拟、非点源污 染负荷估算、土地覆被与气候变化分析等方面。COD 指标是我国衡量企业排污是否达标、流域是否污染的重要考 核指标，目前SWAT 模型缺乏对这一指标的模拟。本文在详述SWAT 模拟流域污染物运移过程的基础上，指出了 模型水质模块在中国应用中的一些不足，并以河水可生化降解特性参数为依据对SWAT 水质模块的改进，完善了 模型对BOD 指标的模拟和增加了COD 指标的模拟功能。通过对海河流域典型区实例研究表明：对水量的模拟， 相关系数和效率系数均达到0.80 以上；而对氨氮和COD 指标的模拟，相对误差控制在20 ％以内。该方法为解决 “SWAT 模型不能模拟COD”提供了一种途径，将为SWAT 模型在我国流域水环境与水资源综合管理中的广泛应用 提供借鉴和支撑。 关键词：SWAT 模型；水质模拟；COD ；扩展；海河流域 1 引言 文过程模拟和分析中，取得了较好的成果。在非点 [9] SWAT （Soil and Water Assessment Tool ）模型是 源污染负荷模拟方面，苏保林等 基于SWAT 模型， 20 世纪90 年代初由Jeff Arnold 博士在SWRRB 模型 建立了密云水库流域非点源模拟系统。赖格英等[ 10] [ 1 ，2] 基础上为美国农业部农业研究中心开发的大、中 以SWAT 模型为工具，初步模拟了太湖流域营养物 [ 11] 尺度流域管理模型。模型具有较强的物理机制，可 质输移。此外，在作物产量模拟方面，常欣等 利用 以预测复杂流域内不同的气候条件、土壤类型、土 SWAT 对黄土丘陵区纸坊沟流域的作物产量、植被 地覆被变化和农业管理措施对水量、泥沙、营养物 生物量等方面进行了测算，为该类型区土地可持续 [3] [ 12] [ 13] 质和农药、作物产量等的长期影响 。SWAT 模型功 利用方法提供了新的计算工具。李硕 、魏怀斌 能强大，并在北