江西瀲水河流域氮、磷遷移過(guò)程多尺度模型集成模擬.pdf

1、農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染(Agricultural Non-point Source Pollution)是造成水環(huán)境污染尤其是水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因之一，研究基于機(jī)理的過(guò)程模型和GIS、遙感技術(shù)以及多學(xué)科集成應(yīng)用的流域尺度非點(diǎn)源分布式計(jì)算機(jī)模擬方法，進(jìn)一步明確多種污染源的傳輸過(guò)程和污染負(fù)荷，成為非點(diǎn)源污染研究治理的一種重要手段。本文采用流域尺度的SWAT模型（Soil and WaterAssessment Tools）和農(nóng)場(chǎng)尺度的APEX模型

2、（Agricultural Policy / Environmental eXtender），研究設(shè)計(jì)了不同空間離散方式下多尺度模型的集成應(yīng)用方案。在多種地理數(shù)據(jù)采集和參數(shù)化的基礎(chǔ)上，對(duì)江西興國(guó)瀲水河流域1991-2005年的徑流、產(chǎn)沙以及氮、磷營(yíng)養(yǎng)元素（有機(jī)氮、硝態(tài)氮、有機(jī)磷、礦物磷）的遷移過(guò)程進(jìn)行了多尺度分布式計(jì)算機(jī)模擬。本文取得的研究成果主要有以下兩點(diǎn)：
　　 1. 研究了基于不同空間離散方式的SWAT模型和APEX模型集

3、成方案，利用基于分布式流域建模的方法，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了流域河網(wǎng)的提取和子流域劃分；在每個(gè)子流域內(nèi)部通過(guò)手工數(shù)字化方法，劃分了APEX模型運(yùn)行的子區(qū)離散單元，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參數(shù)化和模型運(yùn)行輸入文件格式化基礎(chǔ)上，利用APEX模型對(duì)每個(gè)子流域內(nèi)部的子區(qū)進(jìn)行了模擬計(jì)算，模擬結(jié)果匯總后，在每個(gè)子流域出口作為點(diǎn)源輸入河道，利用SWAT模型進(jìn)行河道傳輸過(guò)程的演算，可得到每個(gè)子區(qū)、每個(gè)子流域以及河道演算后整個(gè)流域的產(chǎn)水、產(chǎn)沙以及氮磷遷移的模擬結(jié)果，成功實(shí)現(xiàn)了

4、兩個(gè)模型的集成應(yīng)用。
　　 2. 采用SWAT模型和APEX模型對(duì)江西瀲水河流域1991年-2005年15年間整個(gè)流域徑流、產(chǎn)沙以及氮磷營(yíng)養(yǎng)元素的遷移過(guò)程進(jìn)行了模擬，15年徑流模擬平均精度89.40％，Nash-Sutcliffe 系數(shù)ENS 為0.88，確定性系數(shù)R2 為0.897；產(chǎn)沙模擬平均精度75.1％，Nash-Sutcliffe 系數(shù) ENS 為0.703，確定性系數(shù)R2 為0.762；氮磷月模擬精度，基本趨勢(shì)吻合，