流域农业面源污染物入湖负荷估算方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及测量技术领域，尤其设及一种流域农业面源污染物入湖负荷估算方 法。
【背景技术】
[0002] 随着农业的快速发展，化肥农药用量、畜禽养殖数量W及农村生活水平高速增长， 农业面源污染逐渐成为影响水环境质量的主要因素之一。由于目前农业面源污染具有随机 性、间歇性及广域性等特点，且污染物从污染源排放到沟渠、河道的传输过程中存在复杂的 物理、化学及生物过程，决定了流域农业面源污染入湖负荷定量化估算的难度。
[0003] 目前，我国农业面源污染负荷的测算主要W小尺度的样地原位监测获得的排污系 数估算为主，如2007年开展的"第一次全国污染源普查"工作，在全国范围内依据主要种植 模式特征，布设了全国农业面源污染国控监测网，估算出了农业面源的氮、磯排放量。但该 类方法忽视了污染物迁移过程中，发生的一系列复杂过程对污染负荷估算的影响，没有估 算农业面源污染产生的实际入湖（河）量。入湖（河）口的断面监测虽然可W较为准确地 得到污染物进入目标水体的量，但人工、时间、花费等投入成本较大，不利于大尺度全面铺 开；且由于该种终端估算式的方法得到的污染负荷为上游汇水区各个景观单元点源、面源 的混合量，难W量化某一具体组成单元的入湖（河）量。
[0004] 现有技术的基于污染物产生、传输过程的面源污染机理模型，如非点源污 染模型(ArealNon-pointSourceWatershedEnvironmentResponseSimulation， 简称ANS肥RS)、来自农田管理系统的化学物质、径流和侵蚀模型（Chemicals RunoffandErosionforAgriculturalManagementSystems， 简称CREAM)、 水蚀预测模型（Wate;rE;rosionPredictionP;roject，简称肥PP)、农业非点源模型 (Agri州huralNon-pointSource，简称AGNP巧和水 ± 评价模型（SoilandWater AssessmentTool,简称SWAT)等，一方面解决了污染物迁移过程难W量化的问题，另一方面 解决了不同具体单元污染物入湖（河）量难W区分的问题。但由于模型结构复杂，基础数 据、参数数据需求量大，在一定程度上制约了其在较大尺度上的应用效果。
[0005] 目前，我国还没有流域尺度上针对不同汇流特征的农业面源污染负荷迁移估算方 法。
[0006] 鉴于此，如何简单、准确、快速地获取流域农业面源污染物入湖负荷成为当前需要 解决的技术问题。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种流域农业面源污染物入湖负荷估算方 法，能够简单、准确、快速地获取流域农业面源污染物入湖负荷，成本低，可W大尺度全面铺 开。
[000引本发明提供一种流域农业面源污染物入湖负荷估算方法，包括：
[0009] 获取目标流域中典型小流域数据，所述典型小流域数据包括：典型小流域的基本 信息调查数据、典型小流域及其子流域出水口定期采样的水文水质数据、气象数据、数字高 程模型DEM数据、水系数据W及上地数据，所述水文水质数据包括；典型小流域及其子流域 的径流量、泥沙量、总氮量、总磯量；
[0010] 根据所述典型小流域数据构造所述典型小流域的水±评价模型SWAT;
[0011] 根据所述SWAT获取所述典型小流域中各子流域内进入河道氮磯负荷LoadbW及 所述典型小流域中各子流域对流域出水口的贡献率Loa屯。；
[0012] 获取所述典型小流域农业面源氮磯排放监测的各子流域的种植业源、畜禽养殖业 源、水产养殖业源和农村生活源产排污系数，结合所述典型小流域的基本信息调查数据，获 取所述典型小流域中各子流域农业面源氮磯排放量之和Loadk;
[0013] 根据Loadk和Loadb，获取所述目标流域农业面源污染物沟渠削减系数；
[0014] 根据所述水系数据获取所述典型小流域内河道总长度Lengthy;
[0015] 根据Loadb、Loa屯。和LengthW获取所述目标流域农业面源污染物河道削减系 数；
[0016] 获取所述目标流域农业面源氮磯排放负荷和所述目标流域内河道总长度，所述目 标流域农业面源氮磯排放负荷包括；所述目标流域的种植业源、畜禽养殖业源、水产养殖业 源和农村生活源的氮磯排放量；
[0017] 根据所述目标流域农业面源氮磯排放负荷、目标流域农业面源污染物沟渠削减系 数和目标流域农业面源污染物河道削减系数W及目标流域内河道总长度，获取所述目标流 域农业面源污染物入湖负荷。
[001引可选地，所述气象数据，包括：典型小流域的降雨、温度、太阳福射、风速和相对湿 度。
[0019] 可选地，获取目标流域中典型小流域的数据中的±地数据，包括：
[0020] 收集目标流域中典型小流域的±地利用图，分析±地利用类型与分布，建立±地 利用数据库；
[0021] 收集目标流域中典型小流域的±壤类型图，^±壤类型图为基础，通过±壤类型 转制，结合二次±壤普查数据库及±壤空间采样，建立±壤空间、属性数据库。
[0022] 可选地，在所述根据所述典型小流域数据构造所述典型小流域的水±评价模型 SWAT之后，在所述根据所述SWAT获取所述典型小流域中各子流域内进入河道氮磯负荷 Loa屯tW及所述典型小流域中各子流域对流域出水口的贡献率LoacU。之前，还包括：
[0023] 运转SWAT模型，并根据所获取的水文水质数据对所述SWAT模型进行参数校准和 验证；
[0024] 相应地，所述根据所述SWAT获取所述典型小流域中各子流域内进入河道氮磯负 荷LoadbW及所述典型小流域中各子流域对流域出水口的贡献率LoadW具体为；
[0025] 根据参数校准和验证后的SWAT,获取所述典型小流域中各子流域内进入河道氮磯 负荷LoadbW及所述典型小流域中各子流域对流域出水口的贡献率LoacU。。
[0026] 可选地，所述获取所述典型小流域农业面源氮磯排放监测的各子流域的种植业 源、畜禽养殖业源、水产养殖业源和农村生活源产排污系数，结合所述典型小流域的基本信 息调查数据，获取所述典型小流域中各子流域农业面源氮磯排放量之和Loadk，包括：
[0027] 获取所述典型小流域农业面源氮磯排放监测的各子流域的种植业源、畜禽养殖业 源、水产养殖业源和农村生活源产排污系数，结合所述典型小流域的基本信息调查数据，获 取所述典型小流域各子流域内的种植业源氮磯排放量、畜禽养殖业源氮磯排放量、水产养 殖业源氮磯排放量和农村生活源氮磯排放量；
[002引根据所述典型小流域各子流域内的种植业源氮磯排放量、畜禽养殖业源氮磯排放 量、水产养殖业源氮磯排放量和农村生活源氮磯排放量，获取所述典型小流域中各子流域 农业面源氮磯排放量之和Loadk。
[0029] 可选地，所述根据所述典型小流域各子流域内的种植业源氮磯排放量、畜禽养殖 业源氮磯排放量、水产养殖业源氮磯排放量和农村生活源氮磯排放量，获取所述典型小流 域中各子流域农业面源氮磯排放量之和Loadk，包括：
[0030] 根据所述典型小流域各子流域内的种植业源氮磯排放量、畜禽养殖业源氮磯排放 量、水产养殖业源氮磯排放量和农村生活源氮磯排放量，通过第一公式计算得到所述典型 小流域中各子流域农业面源氮磯排放量之和Loadk;
[0031] 所述第一公式为：
[0032] Loadts=E(Xoadtp+Loadu+LoadLa+LoadLc)，
[0033] 其中，Loa屯p为所述典型小流域的某子流域种植业源氮磯排放负量，Loadu为所述 典型小流域的某子流域畜禽养殖业源氮磯排放量，LoacL为所述典型小流域的某子流域水 产养殖业源氮磯排放量，Loa屯。为所述典型小流域的某子流域农村生活源氮磯排放量。
[0034] 可选地，所述根据Loadk和Load获取所述目标流域农业面源污染物沟渠削减系 数，包括：
[0035] 根据Loadk和Load 通过第二公式计算得到所述目标流域的农业面源污染物沟 渠削减系数化ctor";
[0036] 所述第二公式为：
[0037]
[003引可选地，所述根据Loadb、Loa屯。和Length获取所述目标流域农业面源污染物河 道削减系数，包括：
[0039] 根据Loadb、Loa屯。和Length通过第S公式计算得到所述目标流域农业面源污 染物河道削减系数化ctor";
[0040] 所述第S公式为：
[0041]
[0042] 可选地，所述获取所述目标流域农业面源氮磯排放负荷，包括：
[00创获取所述目标流域农业面源信息，所述目标流域农业面源信息包括：各类种植模 式肥料用量、各类畜禽动物养殖数量、各种水产养殖单元增产量、农村不同种类人口数量， 结合所述典型小流域各子流域的种植业源、畜禽养殖业源、水产养殖业源和农村生活源产 排污系数，获取所述目标