AVSWAT模型在河北省平原區(qū)的水文模擬研究.pdf

1、水是生命的載體,是國(guó)家和社會(huì)發(fā)展必備的戰(zhàn)略資源。尤其是近幾十年,隨著經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模發(fā)展,水資源出現(xiàn)了新的特征,氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)水資源的影響也越來(lái)越受到關(guān)注。土地利用方式的改變?cè)谝欢ǔ潭壬嫌绊懥藚^(qū)域產(chǎn)流,而且我國(guó)科學(xué)家也明確指出未來(lái)全國(guó)平均氣溫將有所上升,降水量也有增加的趨勢(shì),這些變化也勢(shì)必會(huì)影響區(qū)域產(chǎn)流。地表徑流模擬又是水量平衡計(jì)算、非點(diǎn)源污染計(jì)算等非?；A(chǔ)也是非常重要的環(huán)節(jié)。水文模型可以對(duì)水文變化規(guī)律進(jìn)行研究,分布式水文模型又是近年

2、來(lái)水文建模研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn),作為分布式水文模型的代表之一的SWAT模型在徑流模擬、非點(diǎn)源污染計(jì)算、農(nóng)業(yè)管理措施等方面都有著廣泛的應(yīng)用。
　　 本文在查閱國(guó)內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,選取河北省平原區(qū)某一區(qū)域作為研究區(qū),采用SWAT模型對(duì)該地區(qū)的徑流進(jìn)行了模擬研究,主要成果如下:
　　 (1)在GIS軟件的輔助下,建立了研究區(qū)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。其中,空間數(shù)據(jù)庫(kù)包括數(shù)字高程模型DEM圖、土地利用方式圖和土壤類型圖,

3、屬性數(shù)據(jù)庫(kù)包括降水、氣溫、風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)庫(kù)、土地利用屬性數(shù)據(jù)庫(kù)和土壤屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　 (2)分析了研究區(qū)的數(shù)字高程模型DEM圖,并且提取了流域的數(shù)字水系,對(duì)流域進(jìn)行離散化,選定子流域集水面積閾值為2500hm2,研究區(qū)被劃分為37個(gè)子流域。之后,確定土地利用方式閾值和土壤類型閾值分別為20％和10％,研究區(qū)的37個(gè)子流域被劃分為73個(gè)水文響應(yīng)單元HRU。
　　 (3)針對(duì)研究區(qū)提出并確定了對(duì)徑流模擬結(jié)果影響較大的主要參

4、數(shù),即徑流曲線數(shù)CN2、土壤飽和水力傳導(dǎo)率SOL-K、土壤有效含水量SOL-AWC、土壤蒸發(fā)補(bǔ)償系數(shù)ESCO、地下水補(bǔ)給延遲時(shí)間GW-DELAY和基流消退系數(shù)ALPHA-BF,并分析了這幾個(gè)參數(shù)與徑流之間的關(guān)系,為模型的校準(zhǔn)和驗(yàn)證打下了基礎(chǔ)。
　　 (4)對(duì)徑流模擬結(jié)果影響較大的參數(shù)確定后,通過(guò)手動(dòng)試錯(cuò)的方法,利用研究區(qū)1998年和1999年的逐月實(shí)測(cè)徑流量對(duì)模型進(jìn)行校準(zhǔn),得到校準(zhǔn)期的徑流相關(guān)系數(shù)R為0.98,模型效率系數(shù)Nas

5、h-Suttcliffe確定性系數(shù)Ens為0.97。通過(guò)模型校準(zhǔn)確定參數(shù)值后,再利用研究區(qū)2000年的逐月實(shí)測(cè)徑流量對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證,得到驗(yàn)證期的徑流相關(guān)系數(shù)R為0.94,模型效率系數(shù)Nash-Suttcliffe確定性系數(shù)Ens為0.76。校準(zhǔn)期和驗(yàn)證期的徑流相關(guān)系數(shù)R和模型效率系數(shù)Nash-Suttcliffe確定性系數(shù)Ens均滿足SWAT模型對(duì)模擬精度的要求,驗(yàn)證了SWAT模型在該地區(qū)的適用性,說(shuō)明利用SWAT模型對(duì)該地區(qū)的徑流進(jìn)行