劉友存，鄒杰平，尹小玲，孟麗紅，陳 明，曾金鳳，喬麗潘古麗·吐爾洪

（1.江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，江西贛州341000；2.廣東省科學(xué)院廣州地理研究所，廣東廣州510070；3.贛南師范大學(xué)地理與環(huán)境工程學(xué)院，江西贛州341000；4.江西理工大學(xué)建筑與測(cè)繪工程學(xué)院，江西贛州341000；5.江西省贛州市水文局，江西贛州341000）

0 引言

近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、氣候變化及土地利用方式的改變，導(dǎo)致了水污染主要方式由點(diǎn)源向非點(diǎn)源污染轉(zhuǎn)換。而非點(diǎn)源污染具有隱蔽性、隨機(jī)性、分散性、難以監(jiān)測(cè)和不易量化處理等特點(diǎn)，同時(shí)，它和流域徑流、土壤流失、物質(zhì)遷移等水文過程緊密相連，因此研究難度極大。所以通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間和大空間序列的模擬是解決該問題的一種有效方式［1-2］。隨著地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）影像攝影和雷達(dá)檢測(cè)等空間數(shù)據(jù)獲取技術(shù)的成熟和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)能力的提升，水文模型和水質(zhì)模型得到了極大地發(fā)展和廣泛的應(yīng)用［3］。代表性的模型如表1所示［4-7］，從表1中可知，各個(gè)模型具有自己的優(yōu)勢(shì)，并在相關(guān)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用和較大的改進(jìn)。作為近年來興起的水文水質(zhì)模型，一方面，HSPF模型集合了分布式與集中式水文模型的優(yōu)點(diǎn)，提高了流域水文模擬的準(zhǔn)確性；另一方面，相對(duì)于現(xiàn)在發(fā)達(dá)的信息交流而言，模型本身存在參數(shù)無法運(yùn)用于國(guó)內(nèi)的不足之處已然解決。然而，由于模型早期的參數(shù)和設(shè)置均基于歐美標(biāo)準(zhǔn)，加之由于國(guó)內(nèi)監(jiān)測(cè)設(shè)備相對(duì)落后、水文數(shù)據(jù)不完整以及數(shù)據(jù)共享度低等原因的限制，該模型在國(guó)外得到了廣泛地運(yùn)用，而國(guó)內(nèi)僅在密云水庫、云南滇池和東江流域等少數(shù)地區(qū)研究中有所應(yīng)用，所以針對(duì)該模型本土化參數(shù)的修訂和應(yīng)用研究亟需開展［8］。

作為水資源與水環(huán)境演化過程模擬的重要工具之一，HSPF模型是美國(guó)環(huán)保署（EPA）為了更好地進(jìn)行環(huán)境災(zāi)害預(yù)測(cè)，基于SWM（Stanford Water-shed Model）模型的基礎(chǔ)上結(jié)合ArcView自身強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理能力和貯存能力搭建而成的。HSPF模型具有自動(dòng)提取模擬地區(qū)的地勢(shì)地貌、土地利用方式和土地植被覆蓋等空間數(shù)據(jù)，并進(jìn)行非點(diǎn)源污染負(fù)荷在長(zhǎng)時(shí)間序列上的連續(xù)模擬的功能［9］。該模型是一種適用于較大流域范圍、且具有很高模擬精度的分布式綜合水文模型。模型研發(fā)至今，不僅組合了早期的HSP（Hydrologic Simulation Program）、ARM（Agricultural Runoff Management）和NPS（Nonpoint Source）等模塊，而且將常見的各種污染物模塊整合到了其中，包括總氮、總磷、大腸桿菌群和水體葉綠素含量的模擬等。因此，它是一種能夠進(jìn)行地面河流，壤中流過程、累積、遷移和轉(zhuǎn)化的綜合性的模擬方法［10］。本文旨在介紹HSPF模型研發(fā)與整合的發(fā)展歷程，以及模型中PERLND、IMPLND與RCHRES等3個(gè)主要模塊結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)該模型在不同空間利用、水文變化、非點(diǎn)源污染遷移轉(zhuǎn)化和參數(shù)改變等方面的模擬研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，并對(duì)該模型本土化的模擬應(yīng)用研究進(jìn)行展望。

表1 我國(guó)常用的面源污染模型對(duì)比Table 1 Comparison of non-point source pollution models commonly used in China

1 HSPF模型的發(fā)展和模塊結(jié)構(gòu)

1.1 HSPF模型的發(fā)展

20世紀(jì)70年代末，美國(guó)環(huán)保署發(fā)現(xiàn)運(yùn)用模型模擬的方法在解決復(fù)雜的水資源問題中具有很大的價(jià)值，因此，他們?cè)赟WM模型的基礎(chǔ)上研發(fā)一個(gè)較為復(fù)雜的FORTRAN程序，其包含了HSP（1977）、ARM（1978）和NPS（1979）三種模型的功能，之后擴(kuò)展形成HSPF模型。20世紀(jì)80年代到90年代，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）的產(chǎn)品ANNIE，WDM和HSPEXP極大地推動(dòng)和簡(jiǎn)化了流域模型的應(yīng)用。之后在經(jīng)過不斷地發(fā)展完善，模型已經(jīng)可以提供多種沉積化學(xué)作用模式，并結(jié)合水動(dòng)力方程實(shí)現(xiàn)沉積物以及多種污染物的地表徑流、壤中流過程及其遷移、轉(zhuǎn)化的綜合模擬［11］?？傊?，目前模型已經(jīng)發(fā)展到了功能比較齊全、模擬效果準(zhǔn)確的階段。HSPF模型的主要發(fā)展歷程如表2所示。

1.2 HSPF模型的模塊結(jié)構(gòu)

HSPF模型是一種兼具有分布式與集中式水文模型的綜合式水文模型。相比SWAT模型將模擬過程分為陸面產(chǎn)流階段和匯流階段兩方面來說［12］，HSPF模型是將水文水質(zhì)模擬劃分為3個(gè)模塊：①透水地面水文水質(zhì)過程模擬（PERLND），主要運(yùn)用在流域內(nèi)以地表徑流、壤中流和地下滲流等三種流動(dòng)方式下進(jìn)行水沙、污染物和有機(jī)質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化過程的模擬；②不透水地面水文水質(zhì)過程模擬（IMPLND），主要運(yùn)用在很少或者幾乎不發(fā)生滲透的界面上，與前一模塊的不同在于不依賴于水沙的積累和遷移過程，可對(duì)城市中固體顆粒的堆積和搬遷過程進(jìn)行模擬；③河流水庫水文水質(zhì)模擬（RCHRES），適用于單一開放式河流河段，封閉式渠系或者湖泊，水庫等水體的模擬［13］。由于模型系統(tǒng)比較復(fù)雜，規(guī)模相對(duì)較大，所以在上述三大模塊下又附屬了很多子模塊（圖1），在一系列模塊的整合下實(shí)現(xiàn)了對(duì)徑流、泥沙和水溫，以及生化需氧量、溶解氧、氮和磷等污染物的負(fù)荷與遷移轉(zhuǎn)化的連續(xù)模擬。

表2 HSPF模型的發(fā)展歷程Table 2 Evolution of HSPF

2 HSPF模型的應(yīng)用研究進(jìn)展

HSPF模型自開發(fā)到今天，已經(jīng)在多個(gè)國(guó)家和地區(qū)被廣泛的應(yīng)用。而且隨著模型的完善和發(fā)展，所取得的成果愈來愈好，并逐漸得到廣大學(xué)者的認(rèn)可。該模型模擬的主要內(nèi)容有流域徑流、輸沙和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化等。本節(jié)主要從以下4個(gè)主要方面對(duì)模型的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

2.1 HSPF模型在不同土地利用空間條件下的模擬

針對(duì)模型在不同空間條件下的應(yīng)用研究，國(guó)內(nèi)外研究的主要側(cè)重點(diǎn)在于土地利用方式及覆被等方面的應(yīng)研究。對(duì)于非水質(zhì)方面，Chen［14］運(yùn)用HSPF模型分析不同土地利用方案對(duì)中國(guó)東部西苕溪盆地降水徑流的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，HSPF模型可以很好地再現(xiàn)實(shí)測(cè)的日流量和季節(jié)流量，但是不能準(zhǔn)確地重現(xiàn)極端條件下的徑流，且參數(shù)的不確定性對(duì)徑流的影響隨時(shí)間尺度變化而變化。吳慧鳳等［15］用HSPF模型模擬了不同土地利用方式（園地、耕地和林地）對(duì)流域輸沙的影響時(shí)表現(xiàn)出了較高的模擬精度，其中園地和耕地會(huì)導(dǎo)致輸沙量上升，而林地則降低，但降低幅度很有限。Kuntoro等［16］運(yùn)用HSPF模型模擬分析了土地利用變化對(duì)萬隆的西爪哇Cikapundung流域流量的影響，指出森林面積減少時(shí)流量變化幅度會(huì)增大，也就是說土地利用發(fā)生變化會(huì)對(duì)流域徑流產(chǎn)生影響。Choi等［17］在威斯康辛州東南部的Milwaukee河流域采用HSPF模型進(jìn)行土地利用變化對(duì)氣候變化的影響研究，結(jié)果表明土地利用變化對(duì)氣候變化所產(chǎn)生影響非常小，幾乎可以忽略不計(jì)。Alarcon等［18］運(yùn)用HSPF模型對(duì)基于土地利用變化的Quilmo河流域（智利南部）水文響應(yīng)進(jìn)行了評(píng)估，指出草原和原生森林的水文響應(yīng)效果明顯不同，但二者相結(jié)合可以得到水文響應(yīng)的動(dòng)態(tài)平衡點(diǎn)，此后出現(xiàn)的洪峰曲線比較平緩。Liu等［19］運(yùn)用HSPF模型在美國(guó)俄亥俄州的上游小邁阿密河流域模擬土地變化的水文影響時(shí)發(fā)現(xiàn)HSPF模型對(duì)來自土地利用變化的非點(diǎn)源污染模擬非常有效，得出在寬度為60 m、90 m和120 m的河岸林帶和濕地緩沖區(qū)可使年平均流量減少0.26%～0.28%，硝酸鹽和亞硝酸鹽增加2.9%～6.1%，總磷降低3.2%～7.8%；此外，Ouyang等［20］在密西西比州下亞祖河流域應(yīng)用HSPF模型進(jìn)行了10年的模型模擬，發(fā)現(xiàn)林地不會(huì)減少?gòu)牡乇磉M(jìn)入地下水的補(bǔ)給。總之，HSPF模型從不但能模擬單一土地利用變化情景，也能模擬復(fù)雜土地利用等多種變化情景及其組合，能解決更加綜合的水文問題。

除了水體本身，水體污染更多來自于與土地空間利用方式緊密相關(guān)的人類活動(dòng)。眾多研究表明，流域土地利用方式的變化和水質(zhì)有著直接或者間接的聯(lián)系，且不同空間尺度的土地利用變化是水質(zhì)響應(yīng)的重要驅(qū)動(dòng)力［21］。在這個(gè)方面，劉永鋒［22］運(yùn)用HSPF模型估算了流溪河流域6種不同土地利用方式對(duì)非點(diǎn)源污染的貢獻(xiàn)率，并分析了該流域非點(diǎn)源污染負(fù)荷在時(shí)間和空間分布上的規(guī)律及其對(duì)不同時(shí)期土地利方式的響應(yīng)。Akter等［23］基于不同土地利用對(duì)河流水質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)HSPF模型在徑流的水質(zhì)模擬方面具有很好的效果，并應(yīng)用HSPF模型對(duì)泰國(guó)Mun河流域進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果表明農(nóng)業(yè)用地和總氮具有良好的線性相關(guān)性。Cothren［24］開展了基于土地利用變化的HSPF模型的水質(zhì)模擬研究，通過GIS轉(zhuǎn)換集成發(fā)現(xiàn)潛在著土地利用變化對(duì)水質(zhì)有著重要的影響。綜上，可以發(fā)現(xiàn)HSPF模型在分析不同土地利用類型對(duì)流域水質(zhì)的影響的研究逐漸受到了國(guó)內(nèi)外科技工作者的重視，并取得了較好的研究成果。

2.2 HSPF模型在水文方面的研究模擬

近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從降雨徑流等方面運(yùn)用HSPF模型對(duì)水文過程進(jìn)行了研究模擬。在降雨方面，劉婕［25］在烏倫古湖流域運(yùn)用HSPF模型對(duì)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)降水對(duì)徑流的影響進(jìn)行模擬分析，發(fā)現(xiàn)平均降水值和降水變差系數(shù)均對(duì)徑流存在較大的影響，而降水強(qiáng)度也是流域徑流發(fā)生變化的重要因素；Solakian等［26］在HSPF模型中，引用了基于衛(wèi)星的降水產(chǎn)品來估算水質(zhì)指標(biāo)的潛力，發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星降水產(chǎn)品中觀測(cè)到的時(shí)空變化對(duì)徑流和水質(zhì)指標(biāo)均有可量化的影響。而在徑流和水分補(bǔ)給方面，Yazdi等［27］運(yùn)用HSPF模型模擬了城市流域徑流，發(fā)現(xiàn)HSPF模型能較好地模擬徑流過程，但對(duì)于平均徑流模擬結(jié)果較好，而洪峰流量略差；Stern等［28］對(duì)北加利福尼亞的薩克拉門托河流域進(jìn)行徑流分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，HSPF模型模擬精度高，可以很好彌補(bǔ)數(shù)據(jù)缺失的問題并為水資源評(píng)價(jià)提供支撐；蔣昌波等［29］以溈水流域中上游為研究區(qū)域，運(yùn)用HSPF模型分析了該流域徑流在2000—2015年對(duì)不透水面擴(kuò)張的響應(yīng)過程，發(fā)現(xiàn)不透水面的變化對(duì)汛期徑流過程影響較大；Fonseca［30-31］首先用HSPF模型模擬了葡萄牙北部Corgo河流域的徑流過程，經(jīng)過5個(gè)水文站的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)模擬效果很好。以上研究表明，HSPF模型在水文過程尤其是徑流過程方面已經(jīng)取得了研究成果，并得到了廣泛的應(yīng)用，但是極端水文尤其是洪峰流量的模擬方面還有較大的提升空間。

2.3 HSPF模型對(duì)非點(diǎn)源污染物的遷移轉(zhuǎn)化模擬

非點(diǎn)源污染物的負(fù)荷和遷移是水環(huán)境污染模擬研究的重要方面，其主要的研究對(duì)象是N和P，以及新興的生物指標(biāo)評(píng)價(jià)［32］，而HSPF模型整合了分布式與集中式水文模型的長(zhǎng)處，使其能夠更好地分析并模擬非點(diǎn)源污染過程。目前，HSPF模型作為美國(guó)環(huán)保署在水文水質(zhì)研究中的推選模型，在流域非點(diǎn)源污染中的功效愈發(fā)凸顯。Jeon等［33］運(yùn)用HSPF模型對(duì)一個(gè)含有30%水稻田的區(qū)域進(jìn)行污染物負(fù)荷的模擬，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的總氮（TN）和總磷（TP）的模擬值和實(shí)測(cè)值非常接近；Mishra等［34］運(yùn)用HSPF模型對(duì)印度一典型土地用類型（土地農(nóng)業(yè)、灌木叢、森林、巖石和草地）小流域的徑流過程進(jìn)行了模擬，發(fā)現(xiàn)在季節(jié)性情況下HSPF模型模擬的徑流產(chǎn)沙量和N、P、S污染物均與實(shí)測(cè)值高度吻合；Patil等［35］應(yīng)用HSPF模型在時(shí)間尺度上對(duì)美國(guó)路易斯安那州的安巖河的硝酸鹽氮負(fù)荷進(jìn)行了估算，發(fā)現(xiàn)硝態(tài)氮負(fù)荷隨時(shí)間（日、周、雙周、月）的增加而降低；Xie等［36］應(yīng)用HSPF模型構(gòu)建了基于降雨-徑流事件的模型，通過引入變量，然后使用經(jīng)驗(yàn)證的模型來模擬流動(dòng)、懸浮沉積物、總磷（TP）和總氮（TN）在100個(gè)不同事件類型的降雨-徑流事件中的變化效果非常好。Topalova等［37］運(yùn)用HSPF模型對(duì)保加利亞西部Beli Iskar水庫到Iskar水庫的一段河流進(jìn)行有機(jī)質(zhì)的遷移轉(zhuǎn)化模擬，并用數(shù)學(xué)依賴、生物算法和指示性的相關(guān)性去分析。近十年來，HSPF模型的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)也逐步得到了廣泛的重視，張恒等［38］結(jié)合回歸方程使用HSPF模型在廣東省東江流域?qū)Ψ屈c(diǎn)源的污染負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算模擬，發(fā)現(xiàn)模型很好地重現(xiàn)了懸浮泥沙、SS、CODCr、NO3--N和總磷等污染要素在2010年內(nèi)的通量及時(shí)間序列變化；白曉燕等［39］采用HSPF模型模擬了東江流域的非點(diǎn)源污染負(fù)荷的時(shí)空特征，并系統(tǒng)地分析了2007—2009年各個(gè)非點(diǎn)源污染負(fù)荷及其降水變化的響應(yīng)，總之，HSPF模型在模擬非點(diǎn)源污染尤其是N、P、S等污染物過程時(shí)效果較好，但由于降水資料的差異和模型參數(shù)的設(shè)定，精度還有待于進(jìn)一步提高。

除上述外，模型在流域生物學(xué)指標(biāo)評(píng)價(jià)方面受到極大關(guān)注。Lee等［40］對(duì)HSPF模型中浮游植物的生長(zhǎng)溫度公式進(jìn)行了自動(dòng)標(biāo)定和修正，并提出一種改進(jìn)的赤潮預(yù)測(cè)方法，有助于對(duì)藻類水華爆發(fā)進(jìn)行早期預(yù)警。Rolle等［41］應(yīng)用HSPF模型在沿海水域中進(jìn)行的糞便大腸菌遷移模擬，指出糞便大腸菌群污染源主要來自森林地區(qū)，而不是來自有牲畜和養(yǎng)殖的地區(qū)。因此，HSPF模型在流域生物學(xué)指標(biāo)評(píng)價(jià)方面的模擬研究還處于探索階段，尤其是菌類微生物的遷移過程及影響因素等，仍需要有更深入的研究，而對(duì)模型進(jìn)行二次開發(fā)或改進(jìn)是必然趨勢(shì)。

2.4 HSPF模型參數(shù)的不確定性研究

同大多數(shù)模型一樣，HSPF模型也存在由于自身參數(shù)的不確定性而影響精度的問題。因此，HSPF模型參數(shù)的選取和率定也逐漸受到了學(xué)界的廣泛重視。在PEST（Politics Economy Society Technology）自動(dòng)校準(zhǔn)方法方面，楊博等［42］在PEST自動(dòng)校準(zhǔn)方法基礎(chǔ)上，以晉江山美水庫流域?yàn)槔?，?duì)HSPF模型的徑流模擬進(jìn)行了優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)的率定可以更好地獲取徑流的變化趨勢(shì)和精度；李金城等［43］以中河流域?yàn)槔?，運(yùn)用PEST自動(dòng)校準(zhǔn)方法并基于子流域劃分的數(shù)量對(duì)流量的模擬精度影響進(jìn)行判斷，發(fā)現(xiàn)子流域的劃分對(duì)HSPF模型模擬效果的影響十分顯著，但是存在閾值效應(yīng)，當(dāng)超出閾值時(shí)，徑流模擬精度都會(huì)受到很大影響，其中子流域劃分?jǐn)?shù)量為10～20之間的時(shí)候，對(duì)模擬結(jié)果的精確度影響最大；Zhang等［44］應(yīng)用HSPF模型基于參數(shù)估計(jì)（PEST）方法對(duì)遼寧省太子江流域的徑流進(jìn)行了模擬，發(fā)現(xiàn)HSPF模型具有較好的適用性。總之，PEST自動(dòng)校準(zhǔn)方法可以對(duì)HSPF模型的模擬進(jìn)行優(yōu)化，使其具有更好的本土適用性。

而在另一方面，劉興坡等［45］應(yīng)用回應(yīng)面優(yōu)化法進(jìn)行HSPF模型的參數(shù)尋優(yōu)和可靠性分析，結(jié)果表明回應(yīng)面優(yōu)化方法在優(yōu)化效果和效率等方面比PEST參數(shù)自動(dòng)校準(zhǔn)方法為好，而且參數(shù)的交互作用對(duì)于模擬結(jié)果的影響是比較明顯的；薛聯(lián)青等［46］應(yīng)用HSPF模型對(duì)塔里木河流域日徑流量進(jìn)行模擬，并選用納什效率系數(shù)（NSE）、可決系數(shù)（R2）和均方根誤差（σ）對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行率定，發(fā)現(xiàn)率定期和驗(yàn)證期地表水模擬納什系數(shù)都大于0.7，不僅對(duì)長(zhǎng)期連續(xù)徑流模擬效果比較好，而且地下水位模擬隨補(bǔ)給量變化與實(shí)測(cè)值基本一致；劉潔等［47］在東江流域應(yīng)用HSPF模型對(duì)徑流與非點(diǎn)源污染進(jìn)行了模擬，并在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)東江流域非點(diǎn)源污染的時(shí)空分布進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)滿足徑流模擬的相對(duì)誤差在10%以內(nèi)，納什效率系數(shù)大于0.8，泥沙和非點(diǎn)源污染的氨氮與總磷模擬的相對(duì)誤差在15%以內(nèi)，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)納什效率系數(shù)大于0.6時(shí)才能說明模型模擬的東江流域徑流與非點(diǎn)源污染長(zhǎng)期變化過程與時(shí)空分布特征是準(zhǔn)確的。而在國(guó)外，Kim［48］使用HSPF模型模擬干旱條件下圍堰施工前后水質(zhì)的變化，發(fā)現(xiàn)在非干旱條件下模型參數(shù)化中隱含的平穩(wěn)性假設(shè)在干旱條件下是無效的，由此可知模型在模擬干旱對(duì)水質(zhì)生化過程的影響時(shí)性能降低；Ahmadisharaf等［49］通過HSPF模型進(jìn)行不確定性分析，并模擬了細(xì)菌濃度變化，發(fā)現(xiàn)在污染物減少的極端情況下，具有非常高可靠性的OLS是無法提供可以滿足與細(xì)菌TMDL相關(guān)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并用于評(píng)估替代污染物減少的方案?？傊瑓?shù)的優(yōu)化對(duì)于模型模擬結(jié)果精度的提高具有很大的意義，所以模型的本土化參數(shù)的修訂和應(yīng)用研究是目前亟需解決的問題。

3 結(jié)論與展望

相對(duì)于國(guó)外而言，由于受國(guó)內(nèi)早期數(shù)據(jù)共享程度較低和獲取不便等因素影響［50］，致使HSPF模型在國(guó)內(nèi)流域水環(huán)境方面的研究發(fā)展相對(duì)緩慢。近年來，隨著國(guó)內(nèi)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的不斷積累和數(shù)據(jù)共享平臺(tái)的建立和開放，流域水環(huán)境（水文水質(zhì)）的模擬研究不再受到數(shù)據(jù)來源的限制，故使得HSPF模型在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用研究也將更加廣泛。然而，就目前國(guó)內(nèi)外對(duì)流域水環(huán)境（水文水質(zhì)）模擬研究的現(xiàn)狀和背景看來，HSPF模型若要想取得廣泛的應(yīng)用和更大的進(jìn)展，還需要從以下的幾方面加強(qiáng)：

（1）模型的模擬研究主要是依賴于以往的經(jīng)驗(yàn)公式和諸多的假設(shè)估計(jì)來進(jìn)行分析研究。但是，很多經(jīng)驗(yàn)公式和假設(shè)估計(jì)對(duì)于不同地區(qū)可能存在著不可估計(jì)的差異。因此，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)公式和假設(shè)估計(jì)仍然存在改進(jìn)與完善的空間。

（2）模型所用參數(shù)的隨機(jī)性和敏感性也給模擬結(jié)果帶來了不確定性因素。因此，所用參數(shù)的深入分析研究對(duì)模型的應(yīng)用具有重要意義。

（3）HSPF模型對(duì)采集數(shù)據(jù)精度的要求非常高，但國(guó)內(nèi)對(duì)于采集數(shù)據(jù)精度的要求偏低，導(dǎo)致模擬結(jié)果存在一定程度的偏差。因此要在提高采集數(shù)據(jù)精度上狠下功夫，并制定相應(yīng)的采集數(shù)據(jù)規(guī)范。

綜上所述，國(guó)內(nèi)流域水環(huán)境（水文水質(zhì)）研究的路程是漫長(zhǎng)的，急需從零散式的研究轉(zhuǎn)向大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和模擬，將HSPF模型的理論研究更多地應(yīng)用于實(shí)踐，并要加強(qiáng)HSPF模型在國(guó)內(nèi)的適用性分析研究，使得HSPF模型在國(guó)內(nèi)流域水環(huán)境（水文水質(zhì)）等研究中發(fā)揮更大作用。鑒于HSPF模型在國(guó)內(nèi)已取得的諸多研究成果，相信HSPF模型在今后不斷改進(jìn)中，會(huì)更加完善并得到廣泛應(yīng)用。

致謝：感謝中科院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院焦克勤研究員在論文的撰寫過程中提出的寶貴意見，并從邏輯和語言上對(duì)論文進(jìn)行了仔細(xì)的推敲和認(rèn)真的修改。