随着点源污染的有效控制,非点源污染成为了重点关注的水环境污染问题。由于非点源污染在时间和空间上具有隐蔽性、随机性等特点,因此难以进行监测、管理。流域非点源污染模型作为研究非点源污染的主要方法之一,目前广泛应用于流域非点源污染研究中。由于流域非点源污染模型参数众多,因此模型参数的不确定分析也是非点源污染研究中所关注的焦点之一。伊通河是第二松花江的重要支流,对流域内居民的生活有重要影响,同时伊通河流域也是主要的粮食产区。多年来流域内大面积毁林开荒,水土流失严重,大量农药、营养物质等非点源污染物随地表径流汇入伊通河,导致流域非点源污染问题突出,直接威胁伊通河水环境。本文以伊通河流域为研究区,在构建研究区空间数据库和属性数据库的基础上,建立伊通河流域非点源污染SWAT模拟模型,模拟计算研究区非点源污染物泥沙、总氮、总磷的负荷,识别非点源污染物的关键源区,并针对关键源区提出非点源污染物治理措施,预测治理措施的非点源污染负荷削减效果。最后运用蒙特卡洛模拟方法,在建立径向基函数神经网络替代模型代替模拟模型进行模拟的基础上,进行模型参数不确定性分析。研究结果表明:(1)泥沙负荷年均输出量为308.151×104t,总氮负荷年均输出量为1.516×104t,总磷负荷年均输出量为0.357×104t。(2)伊通河流域非点源污染物泥沙、总磷、总氮负荷输出在空间上分布具有相似性,污染的关键源区均集中在伊通河流域的上游区域。(3)分别实施退耕还林和设置植被缓冲带两种非点源污染治理措施,结果显示两种治理措施均对研究区非点源污染物有明显削减。(4)径向基函数神经网络替代模型的输出结果与SWAT模拟模型的输出结果拟合较好,可以替代SWAT模型进行模拟计算。(5)模型参数不确定性分析结果表明:当置信水平为90%和80%时,非点源污染物泥沙负荷输出的置信区间分别为82.08-540.71×104t、149.25-473.55×104t,总氮负荷输出的置信区间分别为0.49-2.62×104t、0.80-2.31×104t,总磷负荷输出的置信区间分别为0.17-0.55×104t、0.22-0.49×104t;在退耕还林情景下,非点源污染物泥沙负荷削减率的置信区间分别为55.95%-60.44%、57.19%-59.20%,总氮负荷削减率的置信区间分别为27.67%-31.20%、28.51%-30.37%,总磷负荷削减率的置信区间分别为27.22%-30.67%、28.30%-29.50%;在设置植被缓冲带情景下,泥沙削减率的置信区间分别为30.88%-33.72%、31.15%-32.45%,总氮削减率的置信区间分别为21.27%-24.20%、22.72%-23.74%,总磷削减率的置信区间分别为21.54%-24.10%、22.52%-23.22%。(6)模型参数不确定分析结果表明:非点源负荷不确定性最大的是总氮负荷,然后依次是总磷负荷和泥沙负荷;两种治理措施对非点源污染物削减的模拟结果不确定性最大的均为对总氮负荷的削减,其次是总磷,泥沙最小;植被缓冲带的模拟结果受参数不确定性影响要小于退耕还林。