ISSN 1000-0054
CN
11-2223/N
清华大学学报 (自然科学版)
J T singhua U niv (Sci& T ech),
2006 年 第 46 卷 第 3 期
2006, V ol.46, N o.3
12/35
355-359
密云水库流域非点源模型系统
苏保林
1
, 王建平
1
, 贾海峰
1
, 程声通
1
, 杨忠山
2
, 武佃卫
2
, 孙 峰
2
(1. 清华大学 环境科学与工程系, 北京 100084; 2. 北京 市水文 总站 , 北京 100038)
收稿日期: 2005-02-17
基金项目: 国家自然科学基金资助项目 (50209007)
作者简介: 苏保林 (1965-), 男 ( 汉), 云 南, 讲师 。
E -m ail: sbl@ tsinghua.edu.cn
摘 要: 以密云水库流域为研究背景,在对流域内各类污染
源调查的基础上,集成应用流域数字高程模型(
DEM
)、土地
利用、土壤、气象、水文与水质、农业管理措施等数据,建立了
基于
SW A T
模型的密云水库流域非点源模型系统,并采用
长系列实测数据对模型系统进行了参数率定和模型验证。结
果表明,无论是潮河还是白河流域,径流和泥沙的模拟结果
较好,决定系数(
r
2
)和
Nash
模拟效率系数均达到了 0.77 以
上; 潮河流域入库总氮、总磷负荷的模拟结果要优于白河流
域。研究表明,基于 SW A T 模型构建的非点源模型系统完全
能应用于密云水库入库的非点源污染负荷模拟和预测。
关键词: 密云水库; 非点源; SW A T 模型; 流域
中图分类号:
X
506 文献标识码:
A
文章编号: 1000-0054(2006)03-0355-05
Non-point source modeling system of the
Miy un R eservoir watersh e d
SU Baolin
1
,
WANG Jianping
1
,
JI A H aifeng
1
,
CHENG S he ngto ng
1
,
YANG Zhongs han
2
,
WU Dia nw ei
2
,
SUNFe ng
2
(
1
.
D epartment of Env ironmental Science and Eng ineering
,
Tsinghua University
,
Beijing 100084
,
China
;
2
.
Hy drolo g ical Station of B eij ing
,
B e ijing 1 0003 8
,
China
)
Abstract
: A soil w ater and assessm ent too ls (SW A T ) based
non-po int sou rce (N P S) m odeling system of the M iyun R eserv oir
w atershed w as established based on investigation of point a n d N P S
pollution and digital elevation m odel, land-use, soil, w eather,
h ydrological and w ater quality data, and agricultural m anagem en t
practices. M easured tim e-series stream flow and w ater quality d ata
w ere used to calibrate and v erify the m od eling system . T he
h ydrological and sedim ent sim ulations agree w ell w ith observations
in both the Chao R iver and Bai R iver sub-w atersheds, w ith
coefficients of d eterm ination and N ash-Su ttcliffe coefficients larg er
th an 0.77. T h e sim u lation results for the total nitrogen and total
phosphorus in the C hao R iver sub-w atershed are betterthan those in
th e B ai R iver sub-w atershed. T h e results show that the N P S
m odeling system can also be ap plied to sim ulate and predict N P S
loadings in the M iyun R eservoir.
Key words
: M iyun R eservo ir; n on -p oint source (N P S ); soil w ater
and assessm ent too ls (SW A T ); w atershed
密云水库是北京市城市生活用水的主要地表水
源,目前水质已面临富营养化的威胁,水库部分区域
已出现富营养化的征兆
[1-3 ]
。由于多年来各级政府十
分重视密云水库水源地的保护,在控制水库上游各
区县工业点源污染方面采取了很多措施,使得流域
内工业点源的污染得到了有效控制。
有关研究表明,目前由于土壤流失造成的非点
源污染是造成水库富营养化程度加重的主要因
素
[4-6 ]
。但目前尚无针对整个流域范围,统筹考虑流
域内点源、农业非点源、农村生活点源和畜禽养殖污
染等的非点源污染研究。
本文在对流域内各类污染源进行充分调查的基
础上,集成应用流域地形、土地利用、土壤、气象、水
文与水质等多元数据,以 SW A T 模型为基础建立了
密云水库流域非点源模型系统,并进行了参数识别
和模型验证,为识别和分析密云水库流域非点源污
染特征奠定了基础。
1
流域概况
密云水库位于北京市中心东北约 100 km 的密
云县,它是潮白河水系上最大的水库。其汇水流域主
要为水库上游的潮、白河流域,控制流域面积约
15 505 km
2
(图 1)。
流域地貌以山地、丘陵为主,丘陵区主要分布在
潮河流域及水库周边。土壤类型以淋溶褐土(28% )、
棕壤(26% )、褐土性土(18% )和石灰性褐土(12% )
等四类土壤为主,约占 84% 。流域内植被覆盖较好,
森林和草地覆盖率达到 76% 以上(森林 49% , 不同
覆盖度的草地 27% ), 农用旱地约占 21% 。