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流域水环境管理模型WARMF (Watershed Analysis Risk Management Framework)是为支持流域规划管理与TMDL (Total Maximum Daily Loads)计算分析建立的以水环境为中心的流域管理决策支持系统。模型围绕TMDL计划作为应用模块,通过水质管理方案的制定、总量负荷的计算和分配,并结合Consensus(意见统一)模块进行成本/效益分析和进行相关水质模拟及总量负荷的估算,从而制定出可行的污染控制削减措施。论文以潮河流域作为研究对象,根据潮河流域所在地大阁、戴营、下会等十二个站点的降水、云量、风速等相关气象观测数据,应用WARMF模型进行流量、泥沙和水质的模拟分析研究,构建了WARMF模型运行所需要的图形数据库和属性数据库,在ARCGIS建立图形数据的基础上进行了WARMF模型在潮河流域的模拟;通过参数的敏感性分析,对土壤数据、曼宁系数等模型参数进行校准和验证,并通过参数的调整对1991-2002年间流量、泥沙和水质进行了模拟;通过对1999-2002年的非点源污染负荷总量的估算模拟了潮河流域的污染负荷状况,分析了时空分布规律,应用TMDL和Consensus模块,通过减少农作物的种植面积、建立不同宽度和坡度的缓冲带、削减化肥的使用量及不同缓冲带的成本/效益分析来进行最佳管理措施的建立,从而有效的治理污染物。论文研究结论如下:1,通过流量、泥沙和水质参数敏感性分析确定流域、河流及系统三类参数中的敏感参数主要为土壤数据、土地利用、曼宁系数、侵蚀因子、施肥参数等,通过参数的校准,将模型的模拟准确性控制在有效范围内,其中流量1997-2000年相对误差小于15%,月相关系数平均大于0.6。2,泥沙、TN和TP污染物的年变化趋势为:污染负荷的产生主要集中在汛期,即每年的6-9月份,泥沙产生量占全年产沙量的85%以上,TN和TP分别为65%和60%;空间分布规律为泥沙的污染主要集中在主河道,通过携带和沉降作用完成,TN和TP的污染负荷主要分布在降雨丰富地区和距离排污口较近的河段。3,分别对几种最佳管理措施进行情景模拟分析:①20m宽、坡度为50,30m宽、坡度为15°。70m宽、坡度为20°的缓冲带的建立;②减少50%农作物的种植面积;③减少50%化肥的施用量。其中建立缓冲带控制削减污染效果最好,而且20m以上的缓冲带的建立,可以削减泥沙2.2%~57.43%,TN负荷可以削减6.22%~85.36%,TP负荷可削减16.44%~83.69%;控制种植面积和化肥施用效果甚微,泥沙的削减率小于10%,TN的削减率小于15%,TP的削减率小于20%;三种缓冲带的成本/效益分析表明,20m缓冲带无论从环境效益还是经济效益考虑,都是最佳的选择。