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)境問題是全球環(huán)境問題的研究熱點。流域下?lián)疵媸怯绊懰难h(huán)的重要因素之一，而人類不合理的土地利用方式等活動使下?lián)疵娴慕Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變，引起了水文過程的變化。研究下墊面變化的水文響應(yīng)對水資源保護和生態(tài)規(guī)劃具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
　　隨著計算機、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程的重要手段。由美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究中心開發(fā)的SWAT(Soil and Water AssessmentTool)模型，以

2、其強大的物理結(jié)構(gòu)和多方面的模擬功能，在水文問題研究中發(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模型對該區(qū)進行徑流模擬，并在此基礎(chǔ)上，通過設(shè)置各種下墊面變化情景，模擬下?lián)疵孀兓乃倪^程，研究水文要素對下墊面變化的響應(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，通過圖件資料處理、基礎(chǔ)參數(shù)計算和文件格式轉(zhuǎn)換，構(gòu)建模型數(shù)據(jù)庫。
　　(2)比較和分析流

3、域的子流域劃分數(shù)量與徑流量模擬結(jié)果關(guān)系，發(fā)現(xiàn)子流域劃分數(shù)量對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個子流域為子流域劃分水平的最佳狀態(tài)，能較真實反映流域的徑流情況。
　　(3)確定了CN2、SOL AWC等8個敏感型參數(shù)，使率定過程合理有效。比較分析從上游到下游逐次校準和直接校準流域總出口兩種校準方法的差異性，發(fā)現(xiàn)從上游到下游逐次校準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年校準期R2和NS均大于0.71，結(jié)果較為理想，而在2006～2009年驗證期評價系數(shù)不能完全達標，主要原因為由于人類活動導(dǎo)致2006～2009年的實測資料難以反映流域自然狀態(tài)下真實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年時間段進行水文模擬，定量評估流域下墊面變化