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随着社会经济发展和人口数量的持续增长,我国各流域都面临着程度不一的水资源环境问题,对流域当地的经济发展造成一定的影响。流域面积广阔,各种气象、水文和地质数据量巨大,借助计算机技术计算、掌握流域环境状态和水文运移模型是当前主要的研究手段。本研究对大夏河流域进行实地采样调查,运用化学实验室测量方法测定重金属As,Cd,Cr,Cu和Pb的含量,结合地理空间信息系统和分形理论研究流域重金属分布特征,并参照大夏河流域的实际情况,分布式估算了大夏河流域的重金属运移能力。本文研究成果如下:1、对大夏河流域周边土壤As,Cd,Cr,Cu和Pb的含量进行描述性统计分析。结果表明:Cu和Pb的实测平均含量低于甘肃省地方背景值,As、Cr和Cd的实测平均含量高于甘肃省地方背景值,从重金属平均值来看,依次排序为:Cr>As>Cu>Pb>Cd。2、应用ArcGIS软件,采用网格法对大夏河流域及子流域进行DEM数据处理,其水系分维值为1.0163<1.6。并根据大夏河较为相似的流域水文特征,拟合分维值与径流量之间的线性关系,根据拟合曲线求出大夏河子流域的径流数据。3、采用改进的输出系数模型估算大夏河流域的面源负荷,不同土地利用类型的面源负荷量排序均为:草地>林地>旱地>居民用地>沼泽地>水域。可以看出,大夏河重金属污染负荷量以草地的贡献最大,沼泽地和水域的贡献率较小。原因可能是大夏河流域的草地和林地的土地面积比较大,分布相对集中。大夏河As,Cd,Cr,Cu 和 Pb 的年均面源负荷量分别为 1.0717t/a,0.3221t/a,9.3289t/a 2.4369t/a,2.6559t/a。4、应用SCS-CN模型计算大夏河流域重金属As,Cd,Cr,Cu和Pb的总运移量为0.6269t/a,0.1973t/a,5.8051t/a,1.5961t/a,1.7140t/a。应用分布式重金属运移模型估算运移量为0.6709t/a,0.2098t/a,6.2816t/a,1.7465t/a,1.8378t/a。通过对比两组数据,其结果基本一致,说明流域重金属分布式运移模型总体估算比例较为合理。