城市地区常用的几种水文水质模拟模型。这些模型各有优缺点，因此在具体应用时需要根据城市化对水质的影响机制作出相应选择。综合而言，研究短时间内城市地区的径流污染输出影响的主要是暴雨径流污染模型，以SWMM(StormWaterManagementModel，简称SWMM)为代表，研究不同时间尺度下降雨事件发生后，城市流域河道的水质指标变化过程，SWMM最新版SWMM5.0由水文、水力和水质3个模块组成。由于水质模拟模型需要设置许多参数，且很多参数本身具有很大的不确定性，对模拟的结果的不确定也有很大的影响，可以模拟一次或连续多次降雨的城市径流污染，需要的地表覆被参数主要是不透水表面。董欣等应用SWMM模型在城市不透水区进行了中国城市区的地表径流的参数识别与验证。

　　研究长时间尺度上城市化导致的水文水质效应，以长期水文影响模型L-THIA(Long-TermHydrologicImpactAssessmentModel)、SWAT(SoilandWaterAssessmentTool)，HSPF(HydrologicSimulationProgram-Fortran)等模型为代表。其中，L-THIA模型常用于模拟城市地区30年以上的土地利用变化的水文水质效应，最新的模型已可用不透表面指数作为城市地表覆被参数。杨柳等以武汉汉阳地区为例，针对城市非点源污染负荷问题，应用L-LHIA模型模拟了城市不同土地利用的污染负荷。Bhaduri应用L-THIA模型模拟了美国印第安那州的印第安纳波利斯地区的1973、1984及1991年的土地利用变化情景导致的年平均径流量及非点源污染负荷(NPS)，结果表明1973-1991年间，城市不透水表面18%的增加导致增长了80%的年均径流量，铅(Pb)、锌(Zn)及铜(Cu)的年均污染负荷增长50%，而农用地的流失导致营养物(氮及磷)反而下降了15%；SWAT模型则是一个综合的流域管理模型，专门有一个模块用于模拟城市水文及城市非点源污染负荷，其中有关城市地表的参数，也需要将土地利用类型转换为不透水表面盖度，进而模拟其影响，目前有关不透水表面盖度的遥感获取方法越来越受到研究的青睐，将直接遥感方法获取的不透水表面盖度作为模型参数已受到模型应用者的关注。郑璟等利用SWAT模型模拟了深圳市的水文变化受城市用地扩展的影响程度；而HSPF模型既可以模拟长时间序列的水文水质变化，也可模拟短时间尺度上的变化过程。例如，梅立永等将HSPF模型运用于深圳市高度城市化的小流域西丽水库流域，认为非点源是造成水库水质污染的主要原因。

　　4、城市不透水表面的水环境效应研究展望

　　在过去一段时期，尽管城市不透水表面的水环境效应研究在定量分析与模拟方面取得了诸多有意义的进展，但仍有许多问题有待深入探讨：

　　(1)在研究方法上，尽管利用模型对非点源负荷进行模拟在国外已有了较大进展，但相关研究在国内依然略显不足，主要体现在两个方面：一方面，已有的研究多直接采用国外的研究模型，通过改进某些参数，应用于中国的具体案例中。由于不同研究区域的差异化背景，相关模型在不同区域是否存在普遍适用性存在疑问，造成国内的研究结论在可靠性方面遭受质疑。虽然国内研究已开始重视模型对于差异化地理背景的适用性问题，但无论是模型构建还是模型应用，都需要在未来进行更深入的探索；另一方面，相比国外而言，国内的研究对于长期监测的经验关系模型探索不足。由于监测年限较短，监测频度不高，尚难取得令人信服的经验模型。未来需要在高频度及高密度的监测中建立可靠的经验模型。

　　(2)城市不透水表面对非点源污染的影响机制尚未明确。尽管土地利用/覆被变化是影响非点源污染的主要因素这一观点，已被学界普遍认可，然而诸如大气沉降、降雨条件以及雨污水排放等因素也会对非点源污染产生影响。完整梳理城市不透水表面对非点源污染的影响机制，未来需要纳入上述相关影响因素进行综合分析。

　　城市不透水表面作为影响城市水文循环主要控制因素，经历了从最初仅作为土地利用/覆被变化的定性结果到成为城市土地利用/覆被变化与水环境之间相互关联的定量参数的过程。虽然对于不透水表面指数的用于城市水文水质研究依然存在一些难点，如不透水表面指数的获取方法和参数的灵敏性检验等，但研究已经开始重视基于不透水表面指数的水文水质建模。《JournalofHydrologicEngineering》于2009年专门组织专刊，探讨不透水表面在水文模拟监测中的应用，讨论了不透水表面指数在城市流域的基流量、洪峰流量、水文模型参数评估、水质模拟中的应用及城市规划方面的应用。不透水表面指数，因其具有简便地反映城市土地/覆被变化过程的特点，逐渐成为研究城市土地利用/覆被变化与水环境效应的重要桥梁。可以预见，不透水表面指数未来将会成为城市化过程水环境效应研究的重要参数，推动城市土地利用/覆被变化的水环境效应研究向参数简单化与精确化方向发展。

　　参考文献：

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