随着经济发展,小流域污染问题日趋突出,开展小流域污染整治工作迫在眉睫。本文以距密云水库5km的土门西沟小流域作为研究对象,运用最新的农业非点源污染模型(AnnAGNPS)对该地区的污染现状和不同退耕还林方式下污染情况进行模拟,通过模拟结果确定了该区的关键源,找到影响非点源污染的因素和治理非点源污染的措施。AnnAGNPS(Annualized Agricultural Non-point Source Pollution Model)模型是由美国农业部开发研制而成的用于模拟评估流域地表径流、泥沙侵蚀和氮磷营养盐流失的连续型分布式参数模型。本研究以该模型为研究模型,以密云水库上游土门西沟小流域作为实验流域,利用模型和GIS结合界面模拟了流域年径流量和营养盐输出量,选用十场降雨对模型的径流输出进行检验,选用两场降雨对营养盐的输出进行校验。采用该模型,根据土门西沟小流域的实际情况,确定并拟合了模型运行参数;模拟出污染现状。在不考虑地形因子和考虑地形因子两种情况下,通过调整流域内林地、耕地和果粮地的比例来模拟氮磷的输出情况。模拟结果表明:农耕地和果粮地所占比例越高,流域输出的非点源污染物负荷量越大;林地在控制流域非点源污染中具有显著作用,林地所占比例越大,非点源污染物负荷量越少;地形因子对非点源污染物的输出有影响,考虑地形因子的退耕还林模拟的非点源污染物的输出值要小于不考虑地形因子的情况下非点源污染物的输出值。