三峡水库蓄水后,库区内河流的水文情势发生了根本性改变,满足了水体发生富营养化的水文要素要求。近年来,次级河流的“水华”现象时有发生,对库区的生态环境安全产生了严重影响。有关研究表明,氮磷是水体营养程度的关键性限制因子,而随降雨径流形成的非点源氮磷负荷是水体中氮磷的重要来源。因此,开展对库区次级河流非点源氮磷负荷的研究,揭示流域范围内水体水质变化与非点源污染的相关规律,对于保障三峡水库的水环境安全、促进库区的生态和谐具有重要的意义。由于非点源污染具有随机性、广泛性、潜伏性的特点,研究和控制难度大,运用模型对其产生和输移过程进行模拟是目前非点源污染研究的重要手段。本研究以美国通用土壤流失方程为基础,通过考虑引起流域土壤流失年际变化的水文条件和土地管理因素,提出能够反映流域泥沙输出量逐年动态变化的估算方法,建立了流域吸附态非点源污染年负荷模型;基于分布式水文模型SLURP,建立了流域土地输出溶解态非点源污染和农村生活污染的年负荷模型;进而,在GIS平台上将各子模型有机耦合构建起适用于大尺度流域的非点源污染负荷动态模型,并进行了验证。应用所建模型,对嘉陵江流域1990～2005年各种利用方式土地上输出和农村生活中产生的不同来源和状态的非点源氮、磷负荷进行了时空分布模拟和定量估算,得到以下主要结论:①1990～2005年,嘉陵江流域北碚出口的非点源氮磷负荷总体呈现逐渐下降的趋势,2001～2005年流域非点源氮、磷平均年流失负荷分别为86039 t/a和4875 t/a,分别比1990年下降40.7%和48.2%。2005年流域非点源氮磷负荷分别为130924t和7308t,污染负荷相比近年平均水平出现较强烈反弹。②流域出口溶解态和吸附态非点源氮磷负荷分别受径流量和输沙量的影响,其构成比例逐年变化,溶解态非点源TN负荷占总非点源TN负荷的比例由1990年的38%上升到2005年的64%,吸附态TP负荷占总非点源TP负荷的比例由1990年的74%降低到2005年的50%,说明由于流域水土保持措施得利,土壤流失造成的非点源氮磷污染比重正在逐年降低。③非点源氮磷流失较严重的地区主要分布在嘉陵江干流下游,渠江下游,涪江中下游地区及上游西汉水、白龙江流域的局部地区;甘肃省、陕西省所属区县的污染负荷大部分较低,而四川省、重庆市情况则相反。流域最高非点源TN、TP流失模数分别为4.489 t/km2,0.4325 t/km2。④从各子流域对流域出口总负荷的贡献率来看,涪江流域是流域出口污染负荷的重要来源,氮、磷负荷贡献率都接近30%,其次为渠江流域,占20%以上,这两个流域的污染负荷就占据了全流域的50%,除出口区外,其它三个子流域的贡献率相对比较平均,都在13%～18%之间。