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潮河流域是密云水库的重要水源地之一。然而,近年来,随着人类活动的加强,潮河流域非点源污染状况日益严峻,威胁着首都的用水安全。本论文以潮河流域为研究对象,选取SWAT(Soil and water assessment tool)模型,对径流、泥沙、营养物参数进行敏感性分析、率定和验证,基于SWAT模拟结果对研究区非点源污染负荷时空分布进行分析,然后根据土壤侵蚀模数识别土壤侵蚀关键区,参考国家地表水环境质量标准识别总氮总磷关键区,最后设置非点源污染控制情景并进行模拟分析。 (1)率定和验证结果表明,SWAT模型可以较好的模拟潮河流域径流、泥沙、污染物迁移转化过程,在潮河流域具有较好的适用性。由于率定顺序是先径流,再泥沙,最后是营养物,因此本论文径流的率定效果要好于泥沙和营养物。 (2)非点源污染负荷时间评价结果表明,1993-2002年间,1998年年径流量、产沙量总氮负荷和总磷负荷都是最大的,分别为90658.78万m3、210.76万t、2504.36t和254.25 t。1998年潮河汛期产沙量为179.13万t,占全年85%;汛期总氮负荷为2073.97t,占全年的83%;汛期总磷负荷为165.26 t,占全年的65%。由此可知,潮河流域非点源入库负荷大部分发生在汛期。 (3)非点源污染的空间分布评价结果表明,1998年潮河流域土壤流失程度最高为16.21t/ha,位于第17个子流域,61.8%以上的流域流失强度小于4t/ha;流域硝态氮与总氮具有大致相似的空间分布规律;总磷负荷最大值为0.083kg/ha且流域大部分区域总磷负荷在0.030kg/ha以下。 (4)非点源污染关键区识别结果表明,研究区内轻度侵蚀区域面积为1260.657km2,占流域面积的20.9%;参考地表水水质标准,氮磷的流失程度可划分为低流失风险和高流失风险2个风险水平;总氮高流失风险区面积为2405.1km2,占总面积的39.8%;总磷的流失程度总体比较小,未出现高流失风险区。 (5)论文从梯田耕作、等高种植、退耕还林还草等方面设置非点源污染控制情景。模拟结果表明,各措施都可以不同程度的对非点源污染负荷起到削减效果。梯田耕作和等高种植的水土保持效果最好,产沙量削减效果达50%左右;减少化肥施用量是减少研究区域非点源污染物排放的主要方法,产沙量呈现轻微下降趋势,而氮负荷呈现明显的下降趋势;全部还林还草对于产流量、产沙量、总氮负荷的削减效果要好于部分还林还草;此外,退耕还林对于非点源污染的削减效果要好于退耕还草。最后,根据情景分析结果,建议潮河流域可以从技术、法律、经济政策三个层面对非点源污染进行管理控制。