基于SWAT模型的大汶河流域不同分辨率數據組合下地表徑流的模擬研究.pdf

1、隨著水資源管理問題的日益嚴峻，利用水文模型模擬流域等水循環(huán)過程是解決水資源管理問題行之有效的途徑。本文借助 SWAT模型，以大汶河流域為研究區(qū)，采用SUFI-2方法進行參數的率定，以 Nash-Sutcliffe為目標函數，并開發(fā)了便于輸入數據預處理的《圖像預處理系統》，分別對2008-2009年大汶河流域8組不同分辨率組合的數據（DEM數據和土地利用數據）進行了16次迭代，每次迭代模擬300次。最后本研究對2010-2011年的徑流數

2、據進行了驗證（ DEM數據和土地利用數據分辨率均為30m），主要的研究結果包括以下幾個方面：
　?。?）本研究對六組分辨率匹配組合敏感性最強的6個參數進行了分析，得出各組合下敏感性最強的6個參數相同，分別是 SCS徑流曲線數（CN2）、土壤濕容重（SOL_BD）、土壤飽和滲透系數（SOL_K）、平均坡降（SLSUBBSN）、平均比降（HRU_SLP）、河岸調蓄的基流α因子（ALPHA_BNK），說明不同分辨率組合對于模型模擬參數的

3、敏感性強弱影響并不大。6個參數的最優(yōu)值在不同分辨率組合下的結果不同，說明不同分辨率組合下對參數的最優(yōu)值影響比較大。
　?。?）本研究分別對八組不同分辨率組合下的高程、流域面積、河網結構、子流域特征、HRU數、徑流特征進行了分析。結果表明，高程、流域面積、河網結構三個特征因均由 DEM數據提取獲得，在相同來源、相同數據精度的 DEM數據下，不同分辨率組合的模擬對這三個流域特征影響不大，各組合下三個特征值基本相同，但對子流域特征、HR

4、U數、河道長度、徑流量有一定的影響。在分辨率匹配組合中，隨著各組合分辨率的降低，子流域數目、HRU數、河道長度以及徑流量均呈下降趨勢，其中30*30分辨率組合下模擬的河道長度、年均徑流量最為接近實測數據，其中河道長度偏差僅為-1.07％；在分辨率不匹配組合中，土地利用分辨率高的組合 HRU數更多，HRU是 SWAT水文模型水文計算的基本單元，相應的也影響著徑流量，而子流域特征以及河道的長度并不隨分辨率組合的變化而改變，這一實驗結果表明，

5、子流域特征以及河道的長度受DEM分辨率的影響，而不受土地利用數據分辨率的影響。
　?。?）本研究在不同分辨率組合下模型校準期模擬地表徑流以及30m分辨率 DEM和土地利用數據組合驗證期模擬的地表徑流均得到了較為滿意的模擬結果。研究通過添加兩組分辨率不匹配的組合進行模擬，得出在數據分辨率不匹配的情況下，SWAT模型會自動將數據統一分辨率，同最高分辨率的數據，但是模型輸入空間數據分辨率不匹配時模擬年均徑流量與分辨率匹配時模擬的結果有一