基于改进的SWAT模型的山地流域吸附态总磷负荷模拟

来源：《农业环境科学学报》2020 年 06 期

作者：龙天渝，钟少荣，李业盛，郑岐全，刘敏

单位：重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室

摘   要

SWAT 模型模拟的产沙量为流域总产沙量，而无法获得产沙量的空间分布以及与产沙量关联的吸附态负荷的空间分布。为此，针对山地流域，提出'径流连通性因子'，基于该因子，形成改进的产沙量以及吸附态总磷负荷的时空分布模型，并对模型进行验证。

应用所构建的模型，采用小流域推广法，将非完整流域的行政区域三峡库区中所包含的小流域模型及其模型参数分别扩大模拟范围，总体覆盖整个库区，实现对三峡库区产沙量和吸附态总磷负荷时空分布的模拟，确定出产沙和产生吸附态总磷负荷的关键源区。所构建的模型可用于其他山地流域。

结  论：

（1）针对山地流域，提出“径流连通性”因子，基于“径流连通性”因子形成坡面泥沙输移比的时空分布式，对SWAT 模型中产沙量的计算方法进行了改进，构建了时空分布的山地流域坡面产沙模型以及吸附态总磷负荷模型。产沙量的模拟结果表明，改进后的模型不仅能模拟产沙量的时空分布，而且模拟精度高。

（2）应用所构建的吸附态总磷负荷模型，采用小流域推广法，对三峡库区进行分区模拟，实现了对吸附态总磷负荷的模拟。模拟结果显示三峡库区的吸附态总磷负荷的时空差异性大，在空间上，负荷强度从0 到144.6  kg·hm^-2，在大宁区和小江区，平均负荷强度较大，分别为0.81 kg·hm^-2 和0.69 kg·hm^-2；同一年内各月的吸附态总磷负荷差异明显，全年的污染负荷主要来源于夏季。

（3）本文基于“径流连通性”因子所形成山地流域产沙量和吸附态负荷时空分布的计算方法可用于其他山地流域，通过模拟，获得产沙和产生吸附态负荷的关键区域，有利于吸附态负荷的有效治理。