我国水环境问题日益严峻,其中农业非点源污染已成为主要污染源,和其他污染源相比,农业非点源污染控制、监测困难,分布广泛,是当前污水处理中的一大难题。石头口门水库是长春市重要的饮用水源地,由于自然因素及人类活动的影响,汇水域内水质每况愈下,尤其以农业非点源污染较为严重,严重威胁了长春市居民生活饮用水的安全,基于此,本论文对石头口门水库农业非点源水污染状况进行研究具有重要意义。本论文通过实地调查、试验分析以及模型模拟等研究方法,并结合GIS技术,运用AnnAGNPS模型模拟石头口门水库农业非点源污染状况,研究结论如下:1、采用单因子指数法对石头口门水库汇水流域2015年地表水质进行了评价,确定了研究区地表水环境的污染程度和环境质量状况,分析了研究区地表水环境的主要污染物。结果表明:石头口门水库水源地总氮和总磷超标严重。总氮浓度是水环境功能区划标准(III类,1.0mg/L)的1.08-4.72倍,总磷浓度是水环境功能区划标准(III类,0.05mg/L)的0.6-1.4倍。对于入库河流的各监测断面评价结果表明:饮马河烟筒山断面和岔路河官厅桥断面能够满足水功能标准,,但总氮超标,分别是水环境功能区划标准(III类,1.0mg/L)的3.14倍、2.78倍,而双阳河砖瓦桥断面2015年超标污染物为高锰酸盐指数,生化需氧量、化学需氧量、总氮和总磷,其中总氮、总磷污染最为严重,总氮浓度是水环境功能区划标准(III类,1.0mg/L)的5.76倍,总氮浓度是水环境功能区划标准(III类,1.0mg/L)的5.76倍,总磷浓度是水环境功能区划标准(III类,0.2mg/L)的1.85倍,说明流域受到城镇生活源和农业非点源污染多项污染源的污染,其中以农业非点源污染较重。2、选取2007年-2012年的实测月平均流量、泥沙及水质资料对模型进行参数率定,2011年到2012年的实测资料对模型进行验证。结果表明模型模拟结果精度较高,适合于石头口门水库汇水流域非点源污染负荷评价。3、运用所建立的AnnAGNPS模型对2015年石头口门水库汇水流域出口总氮、总磷和泥沙量的输出进行定量计算。结果显示地表径流量为54.63mm,泥沙输出量为1203万吨,总氮为21775吨,总磷为1878吨。4、通过对流域内农业非点源主要污染物氮、磷负荷随时间的分布特点进行分析,表明总氮和总磷的变化趋势基本相同,与研究区降雨量有很大的相关性,总氮、总磷的排放量主要集中在降雨丰富的丰水期(6-9月),分别占年排放量的55%、53%;在降雨量较少的枯水期(11月、12月、1月、2月)总氮、总磷的排放量分别占年排放量的21%、22%。5、降雨量与施肥期是研究区农业非点源污染物质输出负荷的季节性变化的主导因素。总氮、总磷的输出主要分布在降雨集中分布的7、8月份,施肥期间随降雨产生造成大量的氮、磷流失。6、根据上述对石头口门水库汇水流域水质状况的分析及农业非点源污染的研究,结合该流域的实际情况对农业非点源污染提出污染源以及污染物迁移转化途径的控制管理措施。