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水是生命之源，是国家和社会发展必备的战略资源。我国水环境形势十分严峻，随着人类社会的高速发展，水环境污染问题已经成为全球性的环境问题。在点源污染基本得到较好控制与治理的情况下，面源污染己经成为水环境的主要威胁。其中农业面源污染已经成为水环境恶化和湖泊富营养化的重要原因。因此，控制农业面源污染、保护生态环境对实现我国可持续发展具有重要的理论和现实意义。通过建立农业面源污染模型，模拟计算农业面源污染负荷量，分析其时空分布规律，是研究农业面源污染的最为有效的途径。本文以唐河西大洋水库上游流域为研究区，在全面阐述国内外面源污染研究进展的基础上，选用美国农业部农业研究所开发的SWAT模型，将其与数字高程模型、GIS系统等相结合，对研究区内的农业面源污染进行了模拟研究。主要内容包括：（1）选定唐河西大洋水库上游流域为研究区，在GIS、VF、EXCEL等软件的辅助下，建立了研究区的空间数据库和属性数据库。其中，空间数据库包括数字高程模型DEM、土地利用方式图和土壤类型图，属性数据库包括降水、气温、风速等气象数据库、土地利用属性数据库和土壤属性数据库。（2）建立了适用于本研究区的SWAT模型。首先建立初始SWAT模型。由于SWAT模型模拟过程中需要大量的参数，并且这些参数的不确定性对模型的模拟结果有着很大程度的影响，因此需对敏感性参数进行调节。利用2008~2009年实测资料对模型进行了校准和验证，最终得到了适用性良好的SWAT模型。（3）农业面源污染模型—SWAT模型的实际应用。通过模拟计算研究区不同水文年条件下的径流，泥沙和氮素等农业面源污染物的输出负荷，从时间和空间两个角度分析了研究区农业面源污染的输出规律和分布特征。通过模拟不同施肥措施条件下面源污染物输出负荷，得到施肥水平与农业面源污染物输出负荷之间存在着正相关关系。（4）根据农业面源污染的机理和不同条件下农业面源污染物输出情况，为农业面源污染防治提供了有针对性的科学有效的措施。