水资源保护：非点源污染模拟成果

非点源污染与自然界的水循环过程密切相关，完整的流域非点源污染模型实际上是一个模型系统，包括降雨径流模型、侵蚀和泥沙输移模型、污染物的产生与迁移模型以及受纳水体水质模型。

1.降雨径流子模型

水文过程是描述非点源污染的基础。雨滴的撞击及水流的运动是污染物产生和运移的能量来源，水流则是污染物运移的介质。因此降雨径流模型描述水文过程的合理性和准确性直接影响到非点源污染模型的模拟结果。

20世纪70年代以来，国内外提出了许多以降雨径流模型为重要组成部分的非点源污染模型。降雨径流子模型可分为以下两类：以水文学推理公式为基础，包括最简单的径流系数法到美国土壤保护局的SCS法；以时段单位线或瞬时单位线概念为基础的模型。以水文数学模型为基础的物理过程模型。

2.土壤侵蚀和泥沙输送子模型

在非点源污染模型中，土壤侵蚀主要是指降雨侵蚀的过程。研究表明，随暴雨侵蚀土壤流失进人水体的非溶解性磷占总流失磷量的绝大部分，因此侵蚀过程是非点源污染的重要过程。目前，很多非点源污染模型采用通用土壤流失方程（Universal Soil Lose Equation，简称USLE）和修改后的通用土壤侵蚀方程（Revised USLE，简称RUSLE）作为土壤侵蚀的计算模型，这类方法是应用最广的非点源污染研究方法网。通用土壤流失方程实际上是一个经验方程，是经过了长达40多年时间的4万余场暴雨洪水的观测调查出来的。方程提出的前提是假设了决定土壤侵蚀的因子有以下5种：降雨强度因子、土壤侵蚀度因子、流域坡度因子、作物管理因子和水土保持因子。在运用这两种方程时，先根据下垫面等条件，确定计算单元5种因子的取值，再应用土壤侵蚀方程或与其相应的负荷函数来定量计算出非点源污染的时间和空间特征以及非点源污染负荷量。

3.污染物的产生与迁移模型

这里的污染物主要是指区域的氮、磷和化学需氧量等，对有畜牧场和家禽养殖场的流域。畜禽排泄物是土壤侵蚀之外的另一种污染源。污染物的迁移过程不仅与水文条件和侵蚀条件有关，还与污染物在土壤中的物理、化学形态以及分布等密切相关。一种模型是不考虑污染物的降解与转化，认为污染物在土壤中的含量是恒定的；另一种是考虑污染物的降解与转化，土壤中的污染物状态和含量受到各种过程影响的。(www.xing528.com)

4.受纳水体水质模型

水质数学模型是水体中水质污染物随时间和空间迁移转化规律的定量描述。水质模型的正确建立依赖于对污染物在水体中的迁移转化过程的正确认识以及定量表达这些过程的能力。对于河网地区，通常采用一维河流水质模型。

式中　L——某时段污染物负荷量；

Q——某断面研究径流量；

f——函数关系式。

该模型是以径流试验场水质、水量同步监测资料为基础开发的经验模型。只适用于原始资料获取的地区，不能保证也适用于其他地区。