戴 勁，章 浩 (首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)城市經(jīng)濟(jì)與公共管理學(xué)院，北京100070)

近年來(lái)，生態(tài)文明建設(shè)逐步融入經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)的各個(gè)方面。生態(tài)文明建設(shè)是人與自然和諧發(fā)展、環(huán)境友好型經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要條件。水是生命之源，生產(chǎn)之要，生態(tài)之基。我國(guó)水生態(tài)問(wèn)題十分嚴(yán)峻，水資源數(shù)量有限、質(zhì)量較低、生物多樣性退化等一系列問(wèn)題仍未得到有效解決。由于水生態(tài)具有污染物難以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、流域水質(zhì)水量影響因素復(fù)雜等特點(diǎn)，對(duì)區(qū)域水系進(jìn)行徑流量、物質(zhì)循環(huán)、水土流失等方面的量化研究能直觀、有效預(yù)測(cè)一定期限內(nèi)水生態(tài)系統(tǒng)的基本狀況。SWAT模型在模擬流域徑流量、污染物負(fù)荷、土地利用的水生態(tài)影響等方面的研究已經(jīng)有了一定成果，能較準(zhǔn)確預(yù)測(cè)流域基本狀況，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥化肥投入量進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)。筆者分析了國(guó)內(nèi)水生態(tài)主要問(wèn)題，根據(jù)SWAT模型在以往的各種模擬、研究中的成果，提出在水利工作、規(guī)劃工作中普及SWAT模型的使用與發(fā)展，地方水利、規(guī)劃部門開(kāi)發(fā)適用于各個(gè)地區(qū)的新模塊以適應(yīng)不同地區(qū)不同流域，為水生態(tài)文明建設(shè)提供技術(shù)基礎(chǔ)、科學(xué)建議和規(guī)劃基礎(chǔ)。

1 水生態(tài)文明及其建設(shè)迫切性

1.1 水生態(tài)及其功能 1936年Arthur Tansley提出生態(tài)系統(tǒng)的概念，生態(tài)系統(tǒng)是指在一定的空間內(nèi)生物成分和非生物成分通過(guò)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)而互相作用、互相依存而構(gòu)成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位［1］。水生態(tài)是從生態(tài)系統(tǒng)中細(xì)分出來(lái)的具體的一部分，無(wú)論在物質(zhì)循環(huán)還是生命新城代謝的過(guò)程中，水都占據(jù)著不可替代的地位?？偟膩?lái)說(shuō)，水生態(tài)可以被概括為環(huán)境水因子對(duì)生物的影響和生物對(duì)各種水分條件的適應(yīng)。根據(jù)生態(tài)學(xué)的概念，可以簡(jiǎn)單將水生態(tài)的功能總結(jié)為3個(gè)主要功能:一是為水生生物提供生存環(huán)境和物質(zhì)基礎(chǔ);二是為區(qū)域內(nèi)生物提供水資源;三是調(diào)節(jié)區(qū)域氣候。歐陽(yáng)志云等根據(jù)水生態(tài)系統(tǒng)所提供服務(wù)的類型、機(jī)制及效用，把水生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能劃分為提供產(chǎn)品、調(diào)節(jié)功能、文化功能和生命支持功能四大類［2］。支持功能是各項(xiàng)功能的基礎(chǔ);提供產(chǎn)品的功能主要是人類對(duì)水資源利用方面，水生態(tài)將水提供給人類使用，進(jìn)行生產(chǎn)生活;調(diào)節(jié)功能主要是水生態(tài)對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)、整個(gè)環(huán)境的調(diào)節(jié)功能;文化功能則是水系、流域產(chǎn)生的不同文化產(chǎn)物及旅游產(chǎn)業(yè)。

1.2 水生態(tài)問(wèn)題 現(xiàn)代人類生活發(fā)展對(duì)水資源的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于農(nóng)業(yè)社會(huì)時(shí)期，隨著社會(huì)的發(fā)展、工業(yè)化進(jìn)程和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，人類活動(dòng)導(dǎo)致水資源減少、水污染加重、水生物多樣性減少，逐漸超出了水生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力范圍。我國(guó)水生態(tài)問(wèn)題主要體現(xiàn)在水資源數(shù)量有限、質(zhì)量不高和生態(tài)系統(tǒng)退化等方面。

1.2.1 水資源數(shù)量有限。我國(guó)人口眾多，人均資源數(shù)量有限。粗放型發(fā)展模式導(dǎo)致水資源利用效率較低，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年我國(guó)水資源總量約為27 957.86億m3，占世界徑流資源總量的6%;由于人口眾多，我國(guó)是用水量最多的國(guó)家，當(dāng)前我國(guó)人均水資源占有量為2 059.69 m3，僅為世界人均占有量的1/4，排名百位之后。從2008年開(kāi)始，水資源利用效率明顯下降。在空間上，我國(guó)東、中、西部水資源利用效率處于3個(gè)明顯不同級(jí)別，東部省份水資源利用效率最高，平均水平為0.8左右;其次是中部，平均水平為0.6左右;西部水資源利用效率最低，平均水平為0.4左右［3］。我國(guó)水環(huán)境中生物多樣性也隨著水量減少、水質(zhì)下降等因素逐漸下降。以北京市為例，近年來(lái)區(qū)域內(nèi)野生魚類種類數(shù)量銳減。據(jù)統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)70年代末～80年代初之前，區(qū)域內(nèi)尚可見(jiàn)到土著魚類70種左右，到2010年已降至30多種［4］。北京及其鄰近地區(qū)原生野生魚類消失率統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。北京曾經(jīng)也是生態(tài)環(huán)境友好的城市，如今不僅流域面積銳減、水生生物多樣性大幅度減少，而且城市及周邊農(nóng)村生態(tài)景觀發(fā)生較大變化。

表1 北京及其鄰近地區(qū)原生野生魚類消失率

1.2.2 水資源質(zhì)量不高。水體生物多樣性降低使水體的凈化能力減弱。我國(guó)水質(zhì)問(wèn)題主要體現(xiàn)在3個(gè)方面:流域水質(zhì)不高;有的河段水體有機(jī)物污染嚴(yán)重;飲用水安全受到威脅。環(huán)保部監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，2014年我國(guó)地表水劣V類水占10%，部分流域污染更嚴(yán)重。流經(jīng)城鄉(xiāng)交界處等地區(qū)的流域管理不善，有機(jī)污染物含量很高，常出現(xiàn)“黑臭”水體。水污染導(dǎo)致的飲用水安全問(wèn)題頻頻出現(xiàn)，突發(fā)事件直接影響居民健康。

1.2.3 生態(tài)系統(tǒng)退化。水生態(tài)問(wèn)題導(dǎo)致水生態(tài)調(diào)節(jié)功能的下降。水資源數(shù)量減少，沼澤、濕地、湖泊面積縮小，河道干涸，水生態(tài)對(duì)氣候的調(diào)節(jié)能力降低，水生生物失去棲息地，導(dǎo)致生物多樣性減少，水體自我調(diào)節(jié)功能隨之削弱，難以應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的水污染問(wèn)題，產(chǎn)生惡性循環(huán)。

1.3 水生態(tài)文明建設(shè)的迫切性 水生態(tài)文明是源自于人類社會(huì)的概念，是聯(lián)系水生態(tài)系統(tǒng)與人類活動(dòng)、社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的思想紐帶。左其亭把水生態(tài)文明定義為人類遵循人水和諧的理念，以實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧發(fā)展，保障生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)為主體的人水和諧文化倫理形態(tài)［5］。王文珂認(rèn)為，水生態(tài)文明是以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，遵循人、水、社會(huì)和諧發(fā)展客觀規(guī)律，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與水資源和水環(huán)境承載力相協(xié)調(diào)，建設(shè)永續(xù)的水資源保障、完整的水生態(tài)體系和先進(jìn)的水科技文化所取得的物質(zhì)、精神、制度方面成果的總和［6］。水生態(tài)文明的建設(shè)是人類主觀意識(shí)對(duì)自然的積極改造。在水資源利用規(guī)劃、水污染防治、水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)等工作中，水生態(tài)文明建設(shè)的思想貫穿其中。陳進(jìn)認(rèn)為，水生態(tài)文明建設(shè)的主要目標(biāo)可以概括為3個(gè)方面:人民的生命安全和幸福生活、水資源可持續(xù)利用、水生態(tài)系統(tǒng)良好［7］。主要目標(biāo)人與自然和諧，人與人在利用自然、保護(hù)自然過(guò)程中的和諧。水利部提出的水生態(tài)文明建設(shè)的指導(dǎo)思想中要求，把生態(tài)文明理念融入到水資源開(kāi)發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約、保護(hù)的各方面和水利規(guī)劃、建設(shè)、管理的各環(huán)節(jié)［8］。這就需要在水資源的各個(gè)環(huán)節(jié)都有良好的檢測(cè)與控制系統(tǒng)，要求在水源保護(hù)、污染防治、生態(tài)修復(fù)等一系列問(wèn)題中都能得到實(shí)時(shí)監(jiān)控。無(wú)論是水資源數(shù)量的匱乏還是水資源質(zhì)量的下降，最后都直接影響人類的生存與發(fā)展，倡導(dǎo)水生態(tài)文明建設(shè)是我國(guó)人民發(fā)展，保障國(guó)家水安全的有效途徑。只有在水生態(tài)文明建設(shè)的要求下，才能實(shí)現(xiàn)人與水生態(tài)系統(tǒng)、乃至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的和諧統(tǒng)一。

2 SWAT模型及其應(yīng)用

2.1 SWAT模型開(kāi)發(fā)與結(jié)構(gòu) SWAT(Soil－Water－Assessment－Tool)模型由美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)農(nóng)業(yè)研究中心Jeff Arnold博士開(kāi)發(fā)。該模型開(kāi)發(fā)的最初目的是在具有不同土壤類型、土地利用和管理?xiàng)l件特征的大尺度復(fù)雜流域內(nèi)，預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)土地利用管理等人類活動(dòng)對(duì)流域水循環(huán)、泥沙、農(nóng)業(yè)污染物質(zhì)遷移的長(zhǎng)期影響和作用。模型主要由3個(gè)子模型構(gòu)成:水文過(guò)程子模型、土壤侵蝕子模型和污染負(fù)荷子模型。其中，水文過(guò)程子模型包括水文循環(huán)陸地階段、水文循環(huán)演算和水文循環(huán)的匯流階段3部分。模型基于物理機(jī)制，且介于物理與概念之間，具有很強(qiáng)的物理基礎(chǔ)，能夠考慮天氣、土壤性質(zhì)、地形、植被、人類土地管理的綜合作用，同時(shí)能夠靈活處理各種復(fù)雜應(yīng)用條件。由于介于物理－概念模型之間，為半分布式模型，使該模型計(jì)算效率較高，可以模擬較大的流域或多種管理方案。模擬水文循環(huán)陸地部分是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，受到許多因素影響，該部分由水文、天氣、沉積、土壤溫度、作物產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和農(nóng)業(yè)管理等部分組成(圖1)。

2.2 SWAT模型應(yīng)用 SWAT模型能夠考慮天氣、土壤性質(zhì)、地形、植被、人類土地管理的綜合作用，能夠靈活處理各種復(fù)雜應(yīng)用形態(tài)。

2.2.1 徑流影響因素解析。水文循環(huán)是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，氣候、植被覆蓋等因素都會(huì)對(duì)水文循環(huán)產(chǎn)生很大影響，但這種影響不是直觀的，通過(guò)SWAT模型的模擬可以直觀反映這些因素變化對(duì)水循環(huán)的影響。2000年以來(lái)，SWAT模型在我國(guó)的流域模擬中就不斷被證明能很好地預(yù)測(cè)流域徑流。張利平等認(rèn)為，SWAT模型基本上反映了白蓮河流域的徑流過(guò)程，模擬出來(lái)的流量過(guò)程與實(shí)測(cè)的總體趨勢(shì)一致［9］。劉晉等對(duì)比了SWAT模型與典型集總式水文模型新安江模型的徑流模擬能力，結(jié)果表明，SWAT模型在錢塘江支流密賽流域的月尺度徑流模擬中更具優(yōu)勢(shì)，由此可見(jiàn)SWAT模型在我國(guó)徑流模擬中具有良好的適應(yīng)性［10］。Li等在氣候變化對(duì)黃土高原黑河流域水資源影響的評(píng)估與調(diào)控的研究中，認(rèn)為水文過(guò)程要結(jié)合降水、溫度和CO2濃度等多個(gè)要素的共同作用，降水變化通常會(huì)被放大到徑流變化中;溫度的變化對(duì)飽和水汽壓、雪的消融和積累以及蒸散等變量的影響十分顯著;CO2濃度升高將直接改變植物生長(zhǎng)并進(jìn)而影響水文狀況［11］。于磊等對(duì)漳衛(wèi)南流域的模擬結(jié)果顯示，隨著流域降水量增加，流域騰發(fā)量、徑流量和產(chǎn)水量相應(yīng)增加;隨著流域氣溫增加，騰發(fā)量相應(yīng)增加，但徑流量和產(chǎn)水量相應(yīng)降低［12］。朱利等研究了漢江流域徑流及實(shí)際蒸發(fā)的響應(yīng)，分析指出漢江流域降水變化對(duì)水資源的影響要大于氣溫變化對(duì)水資源的影響［13］。王磊等在氣候因素對(duì)蒲河流域徑流模擬影響的研究中，驗(yàn)證了降雨因素比氣溫因素更顯著地影響河流流域的徑流變化［14］。徑流量的變化不僅是各個(gè)因素分別產(chǎn)生的影響，更多情況下是多個(gè)因素共同作用的結(jié)果。面對(duì)各種不同復(fù)雜因素的影響，SWAT模型都能較好地模擬并預(yù)測(cè)流域徑流量等數(shù)據(jù)，適合于長(zhǎng)時(shí)間尺度下水文循環(huán)和物質(zhì)循環(huán)研究，能為流域規(guī)劃和管理提供決策依據(jù)，及時(shí)了解流域徑流量變化的原因，有利于提高經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的綜合效益，對(duì)該地區(qū)生產(chǎn)生活用水計(jì)劃、洪澇災(zāi)害預(yù)防、水庫(kù)調(diào)度、航運(yùn)等方面也起到重要作用。

2.2.2 流域物質(zhì)循環(huán)模擬。SWAT模型不僅模擬水循環(huán)過(guò)程，還能以水循環(huán)為載體，模擬水土流失、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸移、農(nóng)藥、病原菌等物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。水文循環(huán)部分中，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、殺蟲劑、農(nóng)業(yè)管理等模塊也在我國(guó)有很好的實(shí)踐。史偉達(dá)等以我國(guó)南方典型水稻種植區(qū)漳河灌區(qū)的小流域作為研究區(qū)域，基于改進(jìn)的SWAT模型，模擬分析了不同施肥制度下氮磷負(fù)荷的排放規(guī)律，結(jié)果表明，減少水稻田的施肥量和增加施肥次數(shù)可以有效地降低稻田氮磷污染負(fù)荷的排放量以及楊樹垱水庫(kù)的入庫(kù)負(fù)荷［15］。程紅光等運(yùn)用SWAT模型成功模擬了我國(guó)黑河流域NH3-N流失量，并對(duì)不同土地利用類型的各子流域氮元素在不同降水條件下的入河系數(shù)進(jìn)行研究［16］。黃仲冬在對(duì)寧夏青銅峽灌區(qū)典型排水區(qū)域——西排水溝的農(nóng)田退水污染監(jiān)測(cè)試驗(yàn)中設(shè)定了6種施氮情景，灌溉等其他管理措施相同的情況下，利用校準(zhǔn)后的SWAT模型計(jì)算了不同情景下稻田退水中單位面積的TN負(fù)荷和產(chǎn)量(表2)。由表2可知，情景3(減氮20%)的收益較大，與現(xiàn)狀條件相比，其TN負(fù)荷減少了24.3%，而產(chǎn)量?jī)H降低了4.4%，且產(chǎn)量在9 000 kg/hm2以上，對(duì)該研究區(qū)域糧食產(chǎn)量也是一個(gè)保證［17］。SWAT模型利用 GIS技術(shù)，能對(duì)流域系統(tǒng)中的非點(diǎn)源污染進(jìn)行模擬，通過(guò)對(duì)污染過(guò)程的定量描述，分析非點(diǎn)源污染產(chǎn)生的時(shí)空特征，發(fā)現(xiàn)污染物的來(lái)源及擴(kuò)散路徑，并預(yù)測(cè)污染物對(duì)水體產(chǎn)生的負(fù)荷。利用這種模擬計(jì)算評(píng)估土地利用方式及管理手段、技術(shù)措施的變化對(duì)非點(diǎn)源污染負(fù)荷和水體的影響。

表2 不同施氮量條件下稻田單位面積TN負(fù)荷和產(chǎn)量kg/hm2

2.2.3 土地利用的生態(tài)影響模擬。不合理的土地利用方式及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污染等因素，會(huì)導(dǎo)致流域水量的下降及水資源質(zhì)量惡化。自 2004 年，郝芳華等［18］、陳軍峰等［19］分別研究了土地利用方式對(duì)產(chǎn)流產(chǎn)沙的影響及不同植被覆蓋的情況下徑流深與蒸發(fā)量的變化。趙永宏等在對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀與控制技術(shù)的研究中提出，利用遙感及全球定位系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)，可為污染治理提供準(zhǔn)確、可靠的信息。利用模型模擬各影響因子以及非點(diǎn)源污染的空間分布，對(duì)不同條件下的污染狀況進(jìn)行識(shí)別和管理的技術(shù)措施在控制面源污染面源的工作中發(fā)揮重要作用［20］。陳軍鋒等通過(guò)SWAT模型對(duì)梭磨河進(jìn)行水量計(jì)算，結(jié)果表明，當(dāng)土地覆被情況由沒(méi)有植被轉(zhuǎn)變?yōu)槿坑辛值馗采w時(shí)，蒸發(fā)量增加，徑流深減?。?1］。張皓天等研究了流域內(nèi)1993～2001年不同土地利用類型非點(diǎn)源污染單位面積負(fù)荷，結(jié)果表明，不同土地利用類型的非點(diǎn)源污染負(fù)荷量不同，耕地的單位面積非點(diǎn)源污染負(fù)荷最高，疏林地次之，林地、草地等其他土地利用類型較小，這與李俊然等［22］的研究結(jié)果一致。因此，退耕還林、等高耕作等水土保持措施［23］，注意耕地中農(nóng)藥化肥的合理施用［24］，能有效控制區(qū)域內(nèi)非點(diǎn)源污染。郝振純等在對(duì)阜平流域的研究中發(fā)現(xiàn)，多年降水量變化不顯著，而徑流量呈顯著下降趨勢(shì)，主要原因是流域林地面積增加(草地轉(zhuǎn)林地)［25］。由此可見(jiàn)，土地利用方式不合理極易造成生態(tài)失衡，在土地利用規(guī)劃工作中，要正確認(rèn)識(shí)人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、水文環(huán)境的影響，兼顧水生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展。借助SWAT模型對(duì)因素變化進(jìn)行模擬，可以直觀反映在土地利用過(guò)程中農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)水質(zhì)的影響，為決策者及規(guī)劃部門提供了科學(xué)的發(fā)展建議。與點(diǎn)源污染相比，非點(diǎn)源污染起源于分散、多樣的地區(qū)，地理邊界和發(fā)生位置難以識(shí)別和確定，隨機(jī)性強(qiáng)、成因復(fù)雜、潛伏周期長(zhǎng)，因而防治十分困難。模型輸入變量易于獲取，所需基本數(shù)據(jù)基本可以通過(guò)政府部門獲得，大大降低了傳統(tǒng)面源污染防治帶來(lái)的人力、財(cái)力、物力投入。

3 SWAT模型在水生態(tài)文明建設(shè)中的應(yīng)用

3.1 加強(qiáng)徑流量預(yù)測(cè)，做好水資源利用規(guī)劃 我國(guó)水資源數(shù)量貧乏，水資源利用效率較低，存在大量浪費(fèi)現(xiàn)象。然而水資源數(shù)量匱乏的問(wèn)題是持續(xù)存在的，沒(méi)有立竿見(jiàn)影的辦法，因此不同地區(qū)流域徑流量預(yù)測(cè)變得十分重要。根據(jù)模擬結(jié)果，科學(xué)安排水利工程、工作，計(jì)算資源承載能力。隨著模型使用的普及，各個(gè)區(qū)域建立起越來(lái)越全面、完整的氣象、土壤等參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，氣象情景預(yù)測(cè)、日降雨細(xì)化分布等模塊，對(duì)未來(lái)徑流量預(yù)測(cè)都能得到較準(zhǔn)確的模擬結(jié)果。在流域徑流量發(fā)生較大變化時(shí)，利用模型找到主要影響因素并及時(shí)作出反應(yīng)。在對(duì)流域整體進(jìn)行分析時(shí)，利用模型計(jì)算匯流時(shí)間，對(duì)防洪防災(zāi)建設(shè)和水電工程設(shè)計(jì)也有非常重要的指導(dǎo)作用。對(duì)地下水蓄水量及枯水季徑流進(jìn)行模擬，對(duì)地下水水位變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證區(qū)域水資源數(shù)量。根據(jù)徑流量預(yù)測(cè)結(jié)果，協(xié)調(diào)區(qū)域調(diào)水工作，制定用水規(guī)劃，加強(qiáng)區(qū)域間資源互補(bǔ)，協(xié)調(diào)區(qū)域發(fā)展。

3.2 加強(qiáng)污染物質(zhì)循環(huán)模擬，做好水污染防治規(guī)劃 點(diǎn)源污染通常有固定的排污口集中排放，在包括我國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家已經(jīng)得到較好的控制和治理;而非點(diǎn)源污染從非特定的地點(diǎn)，在降水(或融雪)沖刷作用下，通過(guò)徑流過(guò)程而匯入受納水體(包括河流、湖泊、水庫(kù)和海灣等)，并引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化或其他形式的污染［26］，由于涉及范圍廣、控制難度大，目前已成為影響水體環(huán)境質(zhì)量的重要污染源。SWAT模型對(duì)流域水質(zhì)進(jìn)行評(píng)測(cè)時(shí)，點(diǎn)源污染根據(jù)已知的排污口，添加到模型中可計(jì)算出污染物在整個(gè)流域中的影響，并以流域污染物含量變化為準(zhǔn)調(diào)整企業(yè)排污量標(biāo)準(zhǔn)。生活污水排放點(diǎn)也是運(yùn)用該方法，規(guī)劃合理的排放口布局，緩解區(qū)域流域水環(huán)境壓力。并能根據(jù)流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)違規(guī)排污事件，有效處理整治。對(duì)水體氮磷含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)肥料投入量、禽畜養(yǎng)殖廢物排放等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中帶來(lái)的土地及水體污染有全面的了解。根據(jù)區(qū)域水體物質(zhì)循環(huán)檢測(cè)結(jié)果，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理使用肥料，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村生活污染物處理水平有了更高的要求。

3.3 加強(qiáng)水土結(jié)合模擬分析，做好土地利用規(guī)劃 土地利用方式不合理導(dǎo)致水土流失、河道干涸，這在我國(guó)西北地區(qū)十分常見(jiàn)。合理的土地利用方式無(wú)論對(duì)土地還是水資源保護(hù)都有重要意義。利用SWAT模型對(duì)水土流失進(jìn)行模擬，得到現(xiàn)階段土地利用方式對(duì)未來(lái)可能造成的結(jié)果，為規(guī)避不良結(jié)果提供科學(xué)的意見(jiàn)。根據(jù)多年來(lái)SWAT模型的模擬結(jié)果，已經(jīng)得到不同土地利用方式下不同植被覆蓋密度對(duì)流域徑流量的影響。在水資源問(wèn)題嚴(yán)峻的地區(qū)，用水安全的重要性遠(yuǎn)高于土地利用帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。SWAT模型可對(duì)不限數(shù)量的水庫(kù)進(jìn)行模擬，對(duì)區(qū)域水庫(kù)建設(shè)規(guī)劃提供了可靠依據(jù)。模擬出各個(gè)區(qū)域(水文響應(yīng)單元)水土流失和泥沙的產(chǎn)生，預(yù)測(cè)降水和徑流產(chǎn)生的土壤侵蝕量，為土地沙化嚴(yán)重的干旱地區(qū)水利工程建設(shè)提供建設(shè)性的指導(dǎo)意見(jiàn)。不僅在水利工程方面，在農(nóng)業(yè)耕種活動(dòng)中，通過(guò)試驗(yàn)找到生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的綜合效益最大化時(shí)的生產(chǎn)模式，規(guī)劃農(nóng)村土地使用強(qiáng)度、輪作次數(shù)以及區(qū)域禽畜養(yǎng)殖用地合理定位。以模型模擬結(jié)果作為農(nóng)業(yè)種植建議，向農(nóng)民、承包戶提出生態(tài)文明建設(shè)的要求，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.4 加強(qiáng)SWAT模型應(yīng)用開(kāi)發(fā)，建立技術(shù)平臺(tái) SWAT模型的模擬可以根據(jù)不同地區(qū)不同氣候條件、土壤條件，設(shè)定不同的計(jì)算方式。我國(guó)國(guó)土面積大，各個(gè)地區(qū)土地、水系狀況有顯著差異。各個(gè)地方利用該地氣候狀況、土壤狀況、土地利用狀況等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)SWAT模型進(jìn)行適應(yīng)于當(dāng)?shù)氐挠?jì)算方法。通過(guò)對(duì)往年水生態(tài)狀況的模擬進(jìn)行參數(shù)率定，選取合適的模型參數(shù)，運(yùn)用到以后的預(yù)測(cè)工作中。各個(gè)地方水利、規(guī)劃部門組建技術(shù)團(tuán)隊(duì)，區(qū)域間建立技術(shù)平臺(tái)，可以及時(shí)分享模型開(kāi)發(fā)成果，為相似的地區(qū)、流域提供技術(shù)共享。對(duì)于一個(gè)地區(qū)來(lái)說(shuō)，模型開(kāi)發(fā)、建立技術(shù)平臺(tái)的工作量十分客觀，但是對(duì)未來(lái)的用水規(guī)劃、用地規(guī)劃、水生態(tài)修復(fù)等工作都有重要意義，是我國(guó)建設(shè)水生態(tài)文明的重要途徑。

4 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)SWAT模型在水生態(tài)中的應(yīng)用仍然不夠。水生態(tài)文明建設(shè)過(guò)程中，利用SWAT模型可以及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)水資源數(shù)量、質(zhì)量進(jìn)行控制，對(duì)相關(guān)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)進(jìn)行合理規(guī)劃，無(wú)論是水利工程規(guī)劃、土地利用方式及強(qiáng)度規(guī)劃，還是水資源污染監(jiān)測(cè)，SWAT模型都可以提供量化的科學(xué)依據(jù)。在水生態(tài)文明的建設(shè)過(guò)程中，規(guī)劃部門應(yīng)更普及SWAT模型配套設(shè)施，加強(qiáng)基層工作者對(duì)SWAT模型的學(xué)習(xí)，掌握模型開(kāi)發(fā)技術(shù)。根據(jù)我國(guó)各區(qū)域的現(xiàn)實(shí)狀況對(duì)模型進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，更好地為我國(guó)水生態(tài)系統(tǒng)模擬、預(yù)測(cè)服務(wù)，促進(jìn)我國(guó)水生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展。

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