非点源污染负荷预测研究现状及发展趋势

２ ０世 纪 ９ Ｏ年代 以来 ，３ ” 术在 非点 源污染 负荷 预 测模 型 中的应用 ， 仅有 助 于 获得模 型所需 要 “Ｓ 技 不 的参 数 ， 而且 可对污 染 的模拟 结果 进行 可视 化输 出． 因此 ， 如何 获取宏 观 大尺度 的数 据及参 数 ， 提高模 型 模 拟的精 确度 成为 了该领 域研 究 的热 点 ． 些 功 能 强 大 的超 大 型 流 域模 型被 开 发 出来 ， Ｂ Ｉ － 一 如 ＡＳＮＳ】 明
和 ＡＧＮ Ｓ ８ Ａ Ｐ ９ 、 ＧＮＰ ２ ０ Ｓ ０ １及 ｓ ｗＡＴ Ｏ ０ Ｓ ２ Ｏ 、 ＷＡＴ ０ ５ 模 型 ． ２ ０ 近年 来 ， 着 神经 网络 技术 和 其他 如 偏 随 最ｊ －乘 回归法 、 Ｊ － ￣ 自记忆原 理 和支持 向量 机等 数值 计算 方 法 在非 点 源污 染 负荷 预 测 模 型 的应 用也 取 得
收 稿 日期 ： ０ ９ １ ６ ２ ０ — 卜Ｏ
修 改 基 金 项 目 ： 家 水 体 污染 控 制 与 治 理 科 技 重 大 专 项 资 金 资 助 项 目（ ０ ８ Ｘ０ ３ ４ ０ ５ 国 ２０Ｚ ７１— ０）
作 者 简 介 ： 宝 庆 （ ９ ２） 男 ， 北 唐 山人 ， 教 授 ， 要 从 事 非 点 源 污染 控 制 研 究 ． 王 １ ７一 ， 河 副 主
１ 非 点源 污 染 负 荷 预 测 的历 史 回顾
非点 源污染 的成 分复 杂 、 型 多样 ， 类 具有不 同于点 源 的特 征口 ， 放 的分 散 性 导致 其 地 理边 界 和 空 ］排 间位 置不易 识别 ， 加上 它与 一系 列水 文气 象条 件密 切相关 ， 因此非 点源 污染 的研究 和控 制具 有较 大 的难 度 ． ２ Ｏ世 纪 ６ Ｏ年代 至 ７ ０年代 初 ， 非 点源 污 染 负荷 预 测模 型 研 究 的起 步 发展 时 期． 究始 于土 地利 是 研 用 对 河流水 质产 生 的影响 分析来 建立 污染 负荷 与 流域 土地 利 用 或径 流 量 之 间 的统 计关 系［ ． 类 统计 ３此 ］ 模 型对 数据 的需求 较低 ， 够简 便地计 算 出流域 出 口的污染 负荷 ， 由于难 以描述 污染 物迁 移 的路径 与 能 但 机理 ， 限制 了此类模 型 的进一 步 应用［ ． ４ ］ ２ ０世 纪 ７ Ｏ年代 中后 期至 ９ Ｏ年 代初 ， 非 点 源 污染 负 荷 预测 模 型 的快 速 发 展 时期 ， 非 点 源 污染 是 对 机 理 的研 究逐 步开 展． 中有 美 国农 业 部 开发 的 Ｃ ＡＭＳ模 型 ， 对 非点 源 污染 的水 文 、 蚀 和 污染 其 ＲＥ 它 侵 物 迁移 过程 进行 了系 统 的 综 合嘲 ． Ｃ Ｅ 在 Ｒ ＡＭＳ模 型 基 础 上 发 展 出 了 Ｓ ＷＲＲ Ｂ模 型 、 Ｅ ＧＬ ＡＭＳ模 型 ［ Ｗ Ｅ Ｐ模型 ［ 和 Ｓ 、 Ｐ 、 ｗＡＴ模 型［ ．
的分 析 与 展 望 ． 绍 了 ４ 非 点 源 污染 负荷 预 测 新 方 法 ： 工 神 经 网 络 预 测 法 、 最 小 二 乘 回归 预 测 法 、 持 介 种 人 偏 支
向量 机 预 测 法 、 自记 忆 原 理 预 测 法 ． 出 了现 状 研 究 的不 足 之 处 ， 后 研 究 的 重 点 包 括 非 点 源 污 染 负 荷 迁 移 转 指 今
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建
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科
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报（ 自然 科 学 版 ）
第４ ２卷
研究 降雨径 流过 程ｎ 重 点 研究径 流 的产流 汇流特 性 ， 虑产 流条 件 的空 间差 异 ． 表性 的 有 Ｓ Ｓ ， 考 代 Ｃ 法， 它综合 考虑 土壤 前期 含水量 、 土地 利用 类型 、 土壤 渗 透性 、 雨量 大小 等 影 响径 流 形 成 的 因素 ， 广 降 而 泛用 于非 点源污 染研 究． 土壤侵蚀 过 程【 ¨ 是农 业 非 点源研 究 的重 要 内容 ． Ｌ ８ ＵＳ Ｅ方 程 、 ＵＳ Ｅ方程 Ｒ Ｌ 及 ＷＥ Ｐ方 程 ， 够 对 土壤 流 失 进 行 预报 ． 究 地 表 溶 质溶 出过 程口 主 要 研 究 强 降雨 类 型 、 Ｐ 能 研 ， 降雨 强
化 规 律 及 其 机 理 研 究 、 础 数 据 库 的建 立 、 制 管 理 措 施 的 优 化 、 确 定 性 分 析 方 法 的建 立 、 测 模 拟 新 方 法 基 控 不 预
的研究． 关 键 词 ： 点 源 污染 负 荷 ； 测 模 型 ； 方 法 非 预 新 中图 分 类 号 ： ５ ３ Ｘ ０ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ６７ ３ （Ｏ Ｏ Ｏ 一７ ７Ｏ １ ０—９ ０ ２ １ ） ５Ｏ １一６
０ｃ． ２ ０ ｔ ０１
２１ ０ ０年 １ Ｏ月
非 点 源 污染 负荷 预测 研 究 现状 及 发 展 趋 势
王 宝庆 ， 奇 涛 马
（ 开 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院 ， 津 ３０ ７ ） 南 天 ０ ０ １
摘
要： 简要 回顾 了 非点 源 污 染 负 荷 预 测 的 发 展 历 程 ， 国 内 外 在 该 领 域 的研 究 现 状 及 发 展 趋 势 作 了较 全 面 对
了一 定 的进 展 ．
２ 非 点源 污 染 负荷 预 测 的研 究现 状
２ １ 非点 源污 染的 机理研 究 ．
农 业非 点源 污染 的形 成 ， 主要 由降雨 径流 过程 、 土壤 侵 蚀 过程 、 表 溶 质溶 出过 程 和土 壤溶 质 渗漏 地
过 程组 成 ， 四个 过程 相互 联 系相互作 用 ＿ ． 这 ５
第４卷 ２
第 ５ 期
西 安 建 科 技 大 学 筑 学 报（ 然 学 ） 自 科 版
Ｊ ｘｉ ｎ Ｕｎ ｖ ｆＡｒ ｈ ＆ Ｔｅ ｈ （ ａｕａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ． ｉ．ｏ ｃ ． ａ ｃ ． Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ｅ ｉ
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