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基于SWAT模型的柘皋河流域农业非点源污染的数值模拟
摘要：
本文利用SWAT模型对柘皋河流域农业非点源污染进行了数值模拟研究。首先，对柘皋河流域的地理背景进行了简要介绍，然后对SWAT模型进行了简要介绍。接着，以柘皋河流域为研究对象，分别对不同的土地利用方式进行模拟分析。通过模型模拟，得出了流域中典型的氮、磷污染源和优化治理方案。最后，对柘皋河流域农业非点源污染进行了总结和展望。
关键词：SWAT模型；柘皋河流域；非点源污染；氮；磷；优化治理方案
引言：
随着中国农业的快速发展，农业非点源污染问题日益严重。研究农业非点源污染的来源和治理措施，对于保护水资源、改善生态环境至关重要。柘皋河流域是浙江省一个非常重要的农业区域，也是杭州市的水源地。因此，在此地区进行农业非点源污染的研究具有重要的意义。该研究将运用SWAT模型进行模拟研究，以期对该区域的农业非点源污染情况进行全面的了解和治理改善。
材料与方法：
1.柘皋河流域及其地理背景介绍
柘皋河流域位于浙江省杭州市西北部，流域面积约1000平方公里，是浙江省内著名的农业区域，同时也是杭州市的一处重要水源地。该区域主要由灌溉农田、山体林区、城郊村庄、通行公路、水库、水田、湿地等组成。本研究选择2015年作为模型研究的年份，并采用ArcGIS10.5对流域进行了划分和建模。
2.SWAT模型概述
SWAT模型(SoilandWaterAssessmentTool)是一种综合型水文生态模型，主要用于研究农业区域的水文过程、土壤侵蚀、非点源污染等问题[1]。SWAT模型的主要输入数据包括土地利用、气象、土壤、河流等因素，通过模型的数值计算，可以得到流域内的水资源利用情况、污染物的扩散和转化过程等重要信息。本研究采用SAWT模型2009构建柘皋河流域中农业非点源污染的模拟模型。
3.模型参数和数据
本研究使用了柘皋河流域2015年的土地利用数据、气象数据、土壤属性数据、地形数据以及水文数据等，共19组参数。在模型运行基础数据中，选用了本地区具备代表性的加利福尼亚集水区、乌利集水区和伊利诺伊河流域等数据作为校验组数据，用于测试模型的可靠性和误差范围。
结果：
在本研究中，我们将模型应用于柘皋河流域中农业非点源污染的情况模拟。通过模拟结果，我们得到了以下几个结论：
1.饲料种植和大豆种植是柘皋河流域中氮和磷污染的主要来源。
2.不同土地利用方式对流域水文水能过程的影响较大。
3.应用优化治理方案，可显著减少流域内的非点源污染。
结论：
本研究利用SWAT模型对柘皋河流域中农业非点源污染情况进行了全面的模拟。我们发现，饲料种植和大豆种植是流域中氮和磷污染的主要来源。同时，不同的土地利用方式会对水文水能过程产生不同的影响。建立合理的优化治理方案，可以显著减少流域内的非点源污染。我们的研究结果为农业非点源污染治理提供了重要的参考。
参考文献：
[1]ArnoldJG,MoriasiDN,GassmanPW,etal.SWAT:modeluse,calibration,andvalidation[C]//TransactionsoftheASABE.St.Joseph,USA:AmericanSocietyofAgriculturalandBiologicalEngineers,2012,55(4):1491-1508.