基于QUAL2K模型的農田排水溝水質模擬研究

洪建權，馬 勇，丁世洪，鄒家榮，賀園春，羅 紈

(1.揚州大學 水利科學與工程學院，江蘇 揚州 225009； 2.揚州市江都區昭關灌區管理處，江蘇 揚州 225261)

隨著經濟水平的提高，農業生產過程中對化肥農藥的使用量增加，農田排水造成的水體污染，水環境惡化等問題也日益突出。此類農業非點源污染一般是在降雨、灌溉過程中，隨地表、地下徑流進入農田排水系統。從土壤中淋洗出來的化肥、農藥等污染物直接排入接納水體，會導致接納水體污染物超標、水體富營養化等一系列水環境問題，是目前農業水環境治理問題的瓶頸。農業排水溝塘系統作為一種連接農田與接納水體的天然緩沖帶，具有類似于濕地的功能，可去除農田排水中的化肥、農藥等營養物質，是最直接的污染物凈化場所，也是農業生產中不可替代的生態資源[1]。

研究發現，溝塘濕地系統對污染物的去除效果與其在田間復雜的分布以及與農田的水力聯系密切相關[2]。除了現場觀測試驗以外，現有研究中較多采用河流水質模型預測方式來分析農田排水溝中污染物濃度沿程變化情況，以及溝塘系統對水質凈化的效果。河流水質模型描述河流污染物的遷移和轉化過程及其它們之間的復雜聯系[3]，可以預測河流水質的變化情況，研究水體的污染自凈能力以及排污的情況等[4]。相關水質模型包括QUAL2K模型、Streeter-Phelps 模型、WASP 模型、QUASAR 模型和MIKE模型等。其中，由美國國家環保局推出的QUAL2K河流水質模型是目前應用最為廣泛，綜合性較強的模型之一[5]，能夠全面準確地模擬污染物在不同水體中的降解過程。……