基于SWAT模型的涪江流域下垫面对面源污染负荷的影响分析

作者：柳强^*; 王康; 罗彬; 陈鹏; 杨渊; 陈玲玲

来源：生态与农村环境学报, 2019, 35(06): 722-729.

DOI：10.19741/j.issn.1673-4831.2018.0357

• 涪江流域
• 面源污染
• 下垫面
• 径流
• Sobol敏感性指数

为探讨流域下垫面污染物排放量、径流条件和本底条件对氨氮(NH3)、总磷(TP)和高锰酸盐指数(IMn)3种面源负荷的影响机制,以涪江流域为对象,构建了分布式水文和面源污染负荷模拟SWAT模型,并采用SWAT-Cup进行了参数率定,在此基础上采用Sobol方法进行了全局性敏感性分析。采用Nash-Sutcliffe系数、相对均方根误差、相对偏差和相对总误差4个指标进行检验,结果表明模拟径流过程和污染负荷与实测值基本相符。各种下垫面条件下,NH3、TP和IMn负荷变化幅度均随着负荷均值的增加而增大,当下垫面为山丘区或自然林草为主的汇流区时,径流条件因子中的坡度和坡长对于面源污染负荷的影响最大。由于农田对径流过程具有显著的调节能力,面源污染负荷随汇流区内农田面积比例增加而降低。土壤本底、面源污染物排放量和径流条件3类因子中,径流条件因子对于面源污染负荷的影响最为敏感,而面源污染物排放量的影响不显著。下垫面对TP负荷的敏感性最弱,对IMn负荷的敏感性最强。因此,加强径流过程调控能力对涪江流域面源污染控制最为有效。

• 单位
  武汉大学; 水资源与水电工程科学国家重点实验室; 四川省地质工程勘察院