黑龙江省具有得天独厚的自然地理优势，十分适合水稻的种植，上世纪80年代以来，黑龙江省进行了旱田改水田工程，水稻种植面积不断扩大。旱田改水田使当地农业生产面貌发生了根本性的变化，不仅大大提高了粮食产量，但同时也对生态环境造成了一定影响。水田和旱田在一定程度上都会对地表水体造成污染，但对于旱田改水田对水体环境的影响方面，尤其是东北地区，不论是从定性或是定量方面的研究都很缺乏。首先，创建了模型所需数据库：空间数据库包括数字高程图（DEM）、土地利用图和土壤分布图，属性数据库包括研究区的气象数据信息、土壤属性数据、农业管理信息等；针对河流分布在灌区边缘，以人工渠系网络为水系生成流域河网，灌区被划分为46个子流域和177个水文响应单元。其次，通过对SWAT模型参数的敏感性分析，选定对模型有重要影响的因子，利用实测径流量和总氮总磷资料，以2008-2009年作为校准时段，2010-2013年作为验证时段，对模型进行率定和验证。结果表明，在研究区范围内，模型具有较好的适用性，并分析了江川灌区非点源负荷分布的时间特征和空间特征，得出了非点源输出在不同土地利用条件下是有差异的，且以耕地输出最多。然后，在前文研究的基础上，保持耕地面积不变，通过改变水田和旱田的比例设置不同的情景模式，来揭示旱田改水田对水环境的影响，进而从化肥用量调控、化肥流失控制、流失化肥净化和完善相关法律法规四个方面提出了控制对策。结果表明，旱田改水田后，径流量和非点源污染都有所增加，会对水环境产生不利影响。最后，运用SMS软件水质模型对水田非点源污染在水环境中的迁移转化进行预测，分析了氮磷污染物的时空分布规律及扩散程度，并通过软件给出了可视化的图表。采用二维稳态混合衰减模型对水田非点源污染对松花江水质的贡献浓度进行估算，计算结果表明，总氮对松花江的贡献浓度平均值不大，且排放流量较小，所以对松花江水质影响很小。通过研究，旱田改水田虽然极大地推进了农业科技进步，提高了当地民众的生活质量，却对水环境产生了不利影响，所以本文针对当地的实际情况提出了一些控制措施，在保证粮食产量的前提下，尽可能减少非点源污染对水环境的影响，促进当地灌溉农业的可持续发展，实现环境与经济的双赢。