基于SWAT模型以北运河上游流域氮负荷削减为重点的山水林田湖草修复措施配置研究

利用SWAT模型对北运河上游流域进行模拟分析,评估了 4类10项24种山水林田湖草生态治理措施对氮负荷的削减效果及山水林田湖草系统治理措施效果.结果表明,径流率定及验证纳什系数(NSE)＞0.50,相对误差(PBIAS)≤±40％,泥沙量、氮负荷总体PBIAS≤±40％,SWAT模型对径流、泥沙、总氮的模拟值与实测值展现出较高的一致性.对总氮削减效率依次为村镇污水处理＞畜禽养殖退出＞生态护岸＞城镇雨水利用＞农田果园植草沟＞河道、农田植被缓冲带＞果园节肥节药＞农田节肥、林下结构提升,建议在措施布设方面以城镇面源污染控制为重点,辅以河湖水系生态修复及农业面源污染防治.其中,城镇面源污染推荐采取提高20％不透水铺装率、提升40％村镇污染处理率2项措施;河道推荐采用提升岸坡植被覆盖率及乔灌草优化配置措施、5 m宽河道缓冲带;农业面源污染防治以果园及养殖业面源污染防治为重点,其中,果园推荐采取5 m宽的生态沟渠、果园面积:过滤带面积为10:1的植被过滤带、有机肥减少50％施用量3项措施;养殖业面源污染防治推荐采用养殖废弃物100％资源化利用,并减少30％污水量.山水林田湖草一体化措施对总氮削减率可达26％,效果显著优于单一生态修复措施.研究成果可为山水林田湖草系统治理空间措施布局、分步分阶段削减总氮提供参考.