農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型

前言

　　近20年來(lái)，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染問(wèn)題是全球關(guān)注的焦點(diǎn)，同時(shí)也是資源環(huán)境領(lǐng)域，特別是食物安全、生態(tài)安全和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展研究中的重要議題。據(jù)報(bào)道，20世紀(jì)90年代全球30％～50％的陸地面積受到農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的影響。在美國(guó)，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染引起的水質(zhì)污染已造成每年22億～70億美元的經(jīng)濟(jì)損失。我國(guó)近20多年來(lái)化肥、農(nóng)藥施用量急劇增加，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染問(wèn)題十分嚴(yán)重。尤其是近lO多年來(lái)，水體富養(yǎng)化現(xiàn)象呈明顯的上升趨勢(shì)，一些農(nóng)業(yè)高產(chǎn)地區(qū)的河流和湖泊，如太湖、巢湖、滇池等的總氮、總磷濃度分別是20世紀(jì)80年代初的十幾倍。因此，控制農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和農(nóng)產(chǎn)品安全具有重要意義?！　∶绹?guó)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型的研究水平處于國(guó)際領(lǐng)先。自20世紀(jì)30年代席卷美國(guó)大陸的黑風(fēng)暴以來(lái)，美國(guó)農(nóng)業(yè)部將土壤侵蝕預(yù)報(bào)及其侵蝕環(huán)境效應(yīng)定量評(píng)價(jià)作為土壤侵蝕與環(huán)境領(lǐng)域的前沿課題和關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究，并組織全國(guó)力量開(kāi)展研究。20世紀(jì)70年代以來(lái)，美國(guó)農(nóng)業(yè)部先后研究開(kāi)發(fā)了土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型（USLE、RUSLE、WEPP）和農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染模型AGNPS。這些模型在美國(guó)本土得到廣泛推廣應(yīng)用，為美國(guó)政府及農(nóng)場(chǎng)主管理水土資源提供了決策支持。因此，借鑒國(guó)外農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染研究的成果，對(duì)加快建立適用于我國(guó)特殊侵蝕環(huán)境的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型有重要的理論意義和實(shí)踐意義?！　≡谖覈?guó)農(nóng)業(yè)部引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目“土壤侵蝕及其環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)模型”（948項(xiàng)目，編號(hào)：2003一Z57）的資助下，課題承擔(dān)單位從美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局（USDA-ARS）國(guó)家泥沙實(shí)驗(yàn)室（National Sedimentation Lal30ra，.tory）引進(jìn)AGNPS（AGricultural NonP0int Source）模型。為了使我國(guó)更多的科技工作者和管理者以及大專(zhuān)院校師生熟悉和掌握AGNPs模型，經(jīng)與模型源研發(fā)地——美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家泥沙實(shí)驗(yàn)室主任：Matt Romkens博士協(xié)商，在我國(guó)出版AGNPS模型用戶(hù)指南與操作手冊(cè)。

內(nèi)容概要

本書(shū)分七章介紹了AGNPS模型的基本原理和使用操作指南。第一章，AnnAGNPS V2用戶(hù)指南；第二章，AGNPS安裝步驟；第三章，AnnAGNPS-ArcView界面使用程序；第四章，AGNPS輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模型用戶(hù)指南；第五章，AnnAGNPS V 3.5輸入文件規(guī)范；第六章；AnnAGNPS V 2輸出文件規(guī)范；第七章，AnnAGNPS污染負(fù)荷模型程序更新；附件，AnnAGNPS污染物負(fù)荷模型自述文件。可供從事土壤侵蝕與水土保持、地理學(xué)、國(guó)土整治、生態(tài)環(huán)境、環(huán)境保護(hù)研究的科技工作者和高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生以及從事水土保持和環(huán)境管理的管理人員使用。

作者簡(jiǎn)介

　　鄭粉莉，1960年10月生，1983年畢業(yè)于西北大學(xué)地理系，1986年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院西北水土保持研究所（現(xiàn)更名為中國(guó)科學(xué)院、水利部水土保持研究所），獲理學(xué)碩士學(xué)位，1997年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院、水利部水土保持研究所，獲理學(xué)博士學(xué)位。中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所研究員，博士生導(dǎo)師，美國(guó)國(guó)家土壤侵蝕研究實(shí)驗(yàn)室博士后。

書(shū)籍目錄

第一章　AnnAGNPS V 2用戶(hù)指南  一、AGNPS  二、AnnAGNPS模型概述  三、AnnAGNPS模型輸入  四、AnnAGNPS模型輸出  五、AnnAGNPS模型處理  六、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備  七、模擬處理  八、污染物負(fù)荷輸出  九、相關(guān)文件  附錄A　AnnAGNPS出錯(cuò)信息  附錄B　AnnAGNPS警告信息第二章　AGNPS安裝步驟（版本3）第三章　AnnAGNPS—ArcView界面使用程序（版本3．51）  一、AnnAGNPS ArcView界面文件  二、AnnAGNPS—ArcView界面使用程序（版本3．51）第四章　AGNPS輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模型用戶(hù)指南（版本3）　一、AGNPS輸入數(shù)據(jù)準(zhǔn)備模型　二、AnnAGNPS流網(wǎng)生成器　三、管理項(xiàng)目　四、AnnAGNPS輸入編輯器　五、AGNPS—to—AnnAGNPS轉(zhuǎn)換器  六、GEM第五章　AnnAGNPS V 3．5輸入文件規(guī)范　一、未使用的輸入變量　二、AnnAGNPS運(yùn)行模式　三、AnnAGNPS輸入文件　四、用戶(hù)責(zé)任　五、AnnAGNPS輸入文件名　六、AnnAGNPS輸入文件　七、日氣候數(shù)據(jù)　八、暴雨類(lèi)型數(shù)據(jù)　附錄A　輸出文件第六章  Ann AGNPS V 2輸出文件規(guī)范　一、CONCEPTS文件描述規(guī)范　二、CONCEPTS文件布局陣列　三、侵蝕事件文件描述規(guī)范　四、侵蝕事件文件布局陣列　五、來(lái)源計(jì)算文件規(guī)范　六、源計(jì)算文件布局陣列第七章　AnnAGNPS污染負(fù)荷模型程序更新附件　AnnAGNPS污染物負(fù)荷模型自述文件

章節(jié)摘錄

　　第一章　AnnAGNPS V 2用戶(hù)指南：　　四、AnnAGNPS模型輸出：　　AnnAGNPS模型輸出有6種標(biāo)準(zhǔn)輸出文件：出錯(cuò)文件、調(diào)試文件、舊的事件文件、舊的源計(jì)算文件、新的年平均值文件和新的事件文件。一般情況下，對(duì)于AnnAGNPS模型的運(yùn)行，4種文件都存在，盡管運(yùn)行能夠完成而沒(méi)有源計(jì)算或表格輸出。舊事件文件、舊源計(jì)算文件、新年平均值文件和新事件文件輸出參數(shù)的完整列表包含在AnnAGNPS輸出文件規(guī)范中。每個(gè)輸出文件的命名為AnnAGNPS輸出文件名的主體部分（最后一個(gè)“．”以前的部分）加上預(yù)先定義的后綴組成（出錯(cuò)文件后綴為“．err”，調(diào)試文件后綴為“dbg”，舊事件文件后綴為“．evn”，舊源計(jì)算文件后綴為“．src”，兩個(gè)新文件后綴為“.doe”）?！　〕鲥e(cuò)文件包含的信息定義所遇到的各種錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤可能在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（讀入和組裝數(shù)據(jù)）、模擬處理以及完成源計(jì)算數(shù)據(jù)的過(guò)程中發(fā)生。在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段即使發(fā)生錯(cuò)誤，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備過(guò)程仍持續(xù)進(jìn)行直至完成，并進(jìn)行盡可能多的錯(cuò)誤檢查。在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段若發(fā)生錯(cuò)誤，程序?qū)⒃谌魏文M處理開(kāi)始前終止執(zhí)行，多數(shù)錯(cuò)誤發(fā)生在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備階段，出錯(cuò)信息文本將直接引導(dǎo)到不適當(dāng)?shù)妮斎搿Ｔ谀M階段若發(fā)生錯(cuò)誤，發(fā)生錯(cuò)誤前的所有數(shù)據(jù)將寫(xiě)到事件文件中，但沒(méi)有任何數(shù)據(jù)寫(xiě)到源計(jì)算文件。若模型運(yùn)行過(guò)程中無(wú)錯(cuò)誤發(fā)生，出錯(cuò)文件的長(zhǎng)度將為零。出錯(cuò)信息列表見(jiàn)本章附錄A?！　≌{(diào)試文件包含所有警告信息和AnnAGNPs輸人文件驗(yàn)證數(shù)據(jù)節(jié)詢(xún)問(wèn)的任何中間輸出，若沒(méi)有中間詢(xún)問(wèn)，該文件長(zhǎng)度為零。警告信息列表見(jiàn)本章附錄B?！　∨f事件文件為版本1輸出文件，仍然包含模擬期間用戶(hù)為每個(gè)徑流事件所選溝道的信息，流域出口自動(dòng)包含在其中。信息輸出因所選溝道而異，取決于下列分類(lèi)：徑流，泥沙顆粒分級(jí)與來(lái)源，泥沙顆粒，泥沙來(lái)源，氮，磷，有機(jī)碳，殺蟲(chóng)劑。對(duì)于一個(gè)特選溝道，若其中任一個(gè)編碼在溝道輸出規(guī)范（AnnAGNPS輸入文件）中為空白，將從全程輸出規(guī)范節(jié)數(shù)據(jù)中使用適當(dāng)?shù)木幋a?！　∨f源計(jì)算文件為版本1輸出文件，仍包含模擬期內(nèi)所選組分（特定網(wǎng)格、溝道、飼養(yǎng)場(chǎng)、切溝和點(diǎn)源）對(duì)流域出口貢獻(xiàn)的信息，對(duì)于特定參數(shù)，其值表示為貢獻(xiàn)量與出口累積量之比（出口累積量是文件的一部分）。信息輸出因所選組分而異，取決于下列分類(lèi)：徑流，泥沙顆粒，泥沙顆粒分級(jí)與來(lái)源，泥沙來(lái)源，養(yǎng)分，殺蟲(chóng)劑。對(duì)于一個(gè)特選組分，若其中任一個(gè)編碼在污染負(fù)荷輸出規(guī)范（AnnAGNPS輸入文件）中為空白，將從全程輸出規(guī)范節(jié)數(shù)據(jù)中使用適當(dāng)?shù)木幋a。

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