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点源污染和非点源污染是水污染的两种形式。前者由于比较简单、排放集中和较易控制，其防控在国内取得了显著成效；后者由于机理繁杂、不确定性大，以及防控困难，是目前国内水体污染防治的重点。水文水质模型的发展成为非点源污染防控的重要技术手段，其中，HSPF模型结合了分布式水文模型和其它水文模型的优点，为优秀的非点源污染模型代表。太平江流域是赣江的上游支流，其水文水质状况不仅影响着本区域居民用水安全还影响下游城镇居民的用水质量。
论文以太平江流域为研究对象，基于DEM、土地利用类型和土壤类型等空间数据以及气象和水文、水质等资料数据构建数据库，通过资料收集、遥感影像提取、实地调研、现场监测和情景模拟等方法构建HSPF模型，模拟流域水文和非点源污染，分析非点源污染的时空负荷状况，设置气候情景并预测模拟情景下径流和非点源污染负荷状况，丰富对流域水环境的认识并为流域水环境管控提供参考。主要研究结果如下：
(1)水文模拟表明，对LZSN、UZSN和INFILT等参数进行校准后，各时间尺度的径流模拟都基本符合模型精度要求，但模拟的径流量总体上比实测径流量偏低。流域径流量集中在5-40m3/s，2016年的径流总量最大，为53065×104m3。校准后模拟期的日径流模拟相关系数(R)为0.871；月径流模拟的相关系数(R)和纳什系数(NSE)分别为0.91和0.67；冬季和夏季径流量模拟偏差百分比(Re)分别为4.5%和-19.1%；年径流模拟偏差百分比(Re)为-19.0%。验证期日径流模拟相关系数(R)为0.91，月径流模拟的相关系数(R)和纳什系数(NSE)分别为0.985和0.71；冬季和夏季的偏差百分比(Re)分别为-13.4%和-18.5%；年径流量的偏差百分比(Re)为-17.9%。
(2)非点源污染模拟表明，泥沙浓度与降水变化较为同步，泥沙浓度多在10-40mg/L。流域水温在4.5-31℃范围内，水温和营养物质的模拟值与实测值较匹配，基本符合模拟的精度要求。校准期水温模拟的相关系数、偏差百分比和纳什系数(NSE)分别为0.83、12.7%和0.43；验证期水温模拟的相关系数、偏差百分比和纳什系数(NSE)分别为0.87，7.85%和0.51。BOD5、NH4-N和TP模拟浓度的相关系数分别为0.8、0.8和0.87，偏差百分比分别为10.4%、16.4%和32.6%，纳什系数(NSE)分别为0.4、0.53和0.7。模拟结果表明BOD5、NH4-N和TP的浓度分别集中在1.8-2.5mg/L、0.12-0.2mg/L和0.02-0.07mg/L。
(3)非点源污染物负荷与径流负荷在时间上具有一定的相关性，子流域1的径流和营养物质负荷量最大，子流域3的泥沙负荷量最大。2015年流域BOD5、NH4-N和TP的负荷量分别为2896t/a、151t/a和54t/a。依据气候变化趋势设置：降水量减少2.0%，太阳辐射减少2.0%，平均气温增加5.0%，风速减少5.0%的情景模式后，径流负荷减少了3.0%，TP负荷量减少2.6%，NH4-N负荷量减少了2.0%，BOD5负荷量减少1.0%。
论文以太平江流域为研究对象，基于DEM、土地利用类型和土壤类型等空间数据以及气象和水文、水质等资料数据构建数据库，通过资料收集、遥感影像提取、实地调研、现场监测和情景模拟等方法构建HSPF模型，模拟流域水文和非点源污染，分析非点源污染的时空负荷状况，设置气候情景并预测模拟情景下径流和非点源污染负荷状况，丰富对流域水环境的认识并为流域水环境管控提供参考。主要研究结果如下：
(1)水文模拟表明，对LZSN、UZSN和INFILT等参数进行校准后，各时间尺度的径流模拟都基本符合模型精度要求，但模拟的径流量总体上比实测径流量偏低。流域径流量集中在5-40m3/s，2016年的径流总量最大，为53065×104m3。校准后模拟期的日径流模拟相关系数(R)为0.871；月径流模拟的相关系数(R)和纳什系数(NSE)分别为0.91和0.67；冬季和夏季径流量模拟偏差百分比(Re)分别为4.5%和-19.1%；年径流模拟偏差百分比(Re)为-19.0%。验证期日径流模拟相关系数(R)为0.91，月径流模拟的相关系数(R)和纳什系数(NSE)分别为0.985和0.71；冬季和夏季的偏差百分比(Re)分别为-13.4%和-18.5%；年径流量的偏差百分比(Re)为-17.9%。
(2)非点源污染模拟表明，泥沙浓度与降水变化较为同步，泥沙浓度多在10-40mg/L。流域水温在4.5-31℃范围内，水温和营养物质的模拟值与实测值较匹配，基本符合模拟的精度要求。校准期水温模拟的相关系数、偏差百分比和纳什系数(NSE)分别为0.83、12.7%和0.43；验证期水温模拟的相关系数、偏差百分比和纳什系数(NSE)分别为0.87，7.85%和0.51。BOD5、NH4-N和TP模拟浓度的相关系数分别为0.8、0.8和0.87，偏差百分比分别为10.4%、16.4%和32.6%，纳什系数(NSE)分别为0.4、0.53和0.7。模拟结果表明BOD5、NH4-N和TP的浓度分别集中在1.8-2.5mg/L、0.12-0.2mg/L和0.02-0.07mg/L。
(3)非点源污染物负荷与径流负荷在时间上具有一定的相关性，子流域1的径流和营养物质负荷量最大，子流域3的泥沙负荷量最大。2015年流域BOD5、NH4-N和TP的负荷量分别为2896t/a、151t/a和54t/a。依据气候变化趋势设置：降水量减少2.0%，太阳辐射减少2.0%，平均气温增加5.0%，风速减少5.0%的情景模式后，径流负荷减少了3.0%，TP负荷量减少2.6%，NH4-N负荷量减少了2.0%，BOD5负荷量减少1.0%。