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过量的氮是造成地表水质污染的主要原因之一;而农业生产中大量使用的化肥的流失是氮最主要的来源。本研究以银南灌区控制排水试验,理论分析为基础,结合流域排水模拟研究,氮流失模拟计算,以及地理信息系统(Geographical Information System,GIs)技术,对小流域范围内灌区稻田的氮流失规律进行了分析。论文进行了排水试验分析,DRAINMOD排水模拟的验证,流域氮流失计算以及排水模型集成:最后利用GIS技术对模拟结果及监测数据进行分析与管理等工作。主要研究成果如下: 1.从银南灌区实际情况出发,确定了DRAINMOD模型模拟所需的输入参数,并结合实测数据及理论计算结果,验证了DRAINMOD模型在对宁夏银南灌区农田排水过程的模拟是适宜的。 2.利用DRAINMOD模型对研究区2004年水稻生长期内地下排水量进行了计算,得出整个排水区的平均排水量为58.3cm,占灌溉量的44.8%;局部地区高达96.2cm,超过了灌溉量的60%。表明研究区在现有的灌溉制度和排水措施下存在着“排水过剩”现象,造成了水资源的浪费。 3.利用DRAINMOD模拟结果以及实测的氮浓度对研究区2004年生长期内地下排水中氮流失量进行了计算,得出生长期内5、6月份氮流失严重,相比7、8月份要高到2-3倍。整个生长期内氮素流失为9.68 kgN/hm~2,为施氮总量249.5 kgN/hm~2的3.9%。 4.通过对自由排水和控制排水模拟计算,得出水稻生长期间实施控制排水减少地下排水量46.8%,地下排水中氮素流失总量减少52.7%,控制排水作用效果明显。 5.利用集总参数水质模型对田间流失氮素到达流域出口后的消减情况进行了分析,得出河道自净能力较弱,离流域汇入口越近的田块对流域水质影响越大。 6.以MapInfo地理信息系统软件为开发平台,结合面向对象的Visual Basic高级编程技术,编制了排水区流域氮流失模拟计算程序、建立氮流失模拟与信息管理共同的用户界面,制作了银南灌区排水区流域氮流失模拟成果及监测数据专题图,实现对模拟结果与监测资料的可视化管理。