基于SWAT的流域下墊面變化的水文響應(yīng)研究.pdf

1、水資源與水環(huán)境問(wèn)題是全球環(huán)境問(wèn)題的研究熱點(diǎn)。流域下?lián)疵媸怯绊懰难h(huán)的重要因素之一，而人類(lèi)不合理的土地利用方式等活動(dòng)使下?lián)疵娴慕Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變，引起了水文過(guò)程的變化。研究下墊面變化的水文響應(yīng)對(duì)水資源保護(hù)和生態(tài)規(guī)劃具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　隨著計(jì)算機(jī)、遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，分布式水文模型已成為研究水文過(guò)程的重要手段。由美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究中心開(kāi)發(fā)的SWAT(Soil and Water AssessmentTool)模型，以

2、其強(qiáng)大的物理結(jié)構(gòu)和多方面的模擬功能，在水文問(wèn)題研究中發(fā)揮了重要作用。
　　本文選擇海河流域的漳河上游地區(qū)作為研究區(qū)域，應(yīng)用SWAT模型對(duì)該區(qū)進(jìn)行徑流模擬，并在此基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)置各種下墊面變化情景，模擬下?lián)疵孀兓乃倪^(guò)程，研究水文要素對(duì)下墊面變化的響應(yīng)程度和變化規(guī)律。主要研究成果如下：
　　(1)搜集了流域的SWAT模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，通過(guò)圖件資料處理、基礎(chǔ)參數(shù)計(jì)算和文件格式轉(zhuǎn)換，構(gòu)建模型數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　(2)比較和分析流

3、域的子流域劃分?jǐn)?shù)量與徑流量模擬結(jié)果關(guān)系，發(fā)現(xiàn)子流域劃分?jǐn)?shù)量對(duì)水系生成和徑流模擬存在一定影響。結(jié)果顯示，在漳河上游流域以300km2作為劃分子流域的面積閾值，共劃分37個(gè)子流域?yàn)樽恿饔騽澐炙降淖罴褷顟B(tài)，能較真實(shí)反映流域的徑流情況。
　　(3)確定了CN2、SOL AWC等8個(gè)敏感型參數(shù)，使率定過(guò)程合理有效。比較分析從上游到下游逐次校準(zhǔn)和直接校準(zhǔn)流域總出口兩種校準(zhǔn)方法的差異性，發(fā)現(xiàn)從上游到下游逐次校準(zhǔn)更能保證上游子流域的模擬效率，具

4、有更好的模擬結(jié)果。
　　(4)模型在2001～2004年校準(zhǔn)期R2和NS均大于0.71，結(jié)果較為理想，而在2006～2009年驗(yàn)證期評(píng)價(jià)系數(shù)不能完全達(dá)標(biāo)，主要原因?yàn)橛捎谌祟?lèi)活動(dòng)導(dǎo)致2006～2009年的實(shí)測(cè)資料難以反映流域自然狀態(tài)下真實(shí)的水文情況和水資源利用數(shù)據(jù)資料的短缺。
　　(5)基于流域原土地利用類(lèi)型，應(yīng)用土地極端法和空間配置法，設(shè)置不同的下墊面變化情景，在2001～2004年時(shí)間段進(jìn)行水文模擬，定量評(píng)估流域下墊面變化