温榆河流域水量水质联合调度：SWAT模型在非点源污染模拟中的应用

"温榆河流域水量水质联合调度利用SWAT模型对非点源污染进行模拟，以改善水环境。" 温榆河流域水量水质联合调度是一个关键的环境管理问题，由于北京市水资源的极度短缺，该流域的水环境状况对区域发展至关重要。温榆河作为北京市唯一常年有水的河流，其水质直接影响到当地的社会经济协调和生态环境。当前，温榆河的水体污染严重，水质普遍低于V类标准，水生态系统呈现明显的退化现象。 SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型是非点源污染模拟的重要工具，它能够详细模拟流域内的水文过程和污染物迁移转化。非点源污染主要来源于农业活动，如化肥和农药的使用，其中氮、磷等营养物质和农药的迁移和转化过程是关注的重点。SWAT模型能够模拟水文响应单元内氮、磷的完整营养物循环，以及农药的降解过程。 模型主要包括三个主要模块：非点源污染模块、河道水质模块和湖泊水库水质模块。非点源污染模块关注的是农田化肥和农药导致的污染物输入，通过模拟降雨-径流-侵蚀过程来估算这些污染物如何进入水体。河道水质模块则模拟水体中各种物质的运动和转化，包括泥沙、藻类、溶解氧、有机污染物、氮、磷和农药等。湖泊水库水质模块则关注这些污染物在湖泊和水库中的行为。 SWAT模型的非点源污染模拟原理涉及多个物质的运移过程，包括有机氮、铵氮、亚硝氮、硝氮、有机/无机磷、农药、重金属、病原菌、生化需氧量和溶解氧等。这些物质的迁移过程与水循环过程相似，首先在水文响应单元内进行计算，然后输送到子流域的滞蓄水体和河网系统中。例如，对于氮素，SWAT模型跟踪五种不同的氮库，包括无机氮库、有机氮库，通过矿化、固氮、分解等过程进行动态模拟。 模型的应用还扩展到了作物生长模块和河道演算模块，不仅考虑了污染物的动态，还关注农作物的生长和河流系统的实际运行情况。通过这种方式，SWAT模型能够为温榆河流域的水量水质联合调度提供科学依据，帮助制定更有效的管理和保护策略，以改善流域的水环境质量。