土壤水文过程与农业非点源污染数学模型研究

本文以探讨农业非点源污染形成的主要机制和预测流域农业非点源污染为目标，从研究方法和实践应用两方面进行了深入的研究。在阐述土壤水文过程的基础上，进一步指出土壤水文界面过程对农业非点源污染形成的重要影响，重点研究了发生在大气－土壤界面上的降雨－地表径流－土壤相互作用，以及土壤水分与溶质在饱和－非饱和界面上运行的特点。通过实验观测，分析了辽西地区典型农业小流域非点源污染形成的特点，从而为揭示流域农业非点源污染的形成提供了一套系统的研究方法论。在此基础上，将机与建模理论相结合，通过建立一个包含流域水文模型、产污模型、汇污模型等子模型的模型系统，进行农业非点源污染的预测，应用结果显示了该模型系统具有良好的适用性和灵活性。此外，针对流动内非点源污染现象的空间差异，采用了分散参数结构的建模思想，运用了一种以等级为基础，兼顾尺度效应的流域空间单元划分方法，同时还探讨了GIS与模型相结合的途径，包括利用GIS进行空间分析，建立和管理模型所需的数据库等。