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基于SWAT模型的延河流域土地利用对径流影响模拟研究

赵传普  
【摘要】:本文以黄土高原典型流域——延河流域作为研究区,建立SWAT水文模型基础数据库及确定其适用参数,并对流域多年月径流量进行模拟验证。在此基础上,研究了流域土地利用对径流的影响。主要研究成果如下:1)构建了延河流域SWAT水文模型基础数据库。收集并处理模型运行所需流域基础资料,主要包括DEM数据、土地利用数据、土壤数据、气象数据、河流水文数据,建立模型运行所需数据库。2)确立了适用于延河流域的SWAT模型输入参数值。采用数字滤波法分割基流量,确定基流指数。在此基础上,运用SWAT-CUP进行模型参数率定及验证,确定了14个径流模拟敏感参数适用值。对径流模拟结果影响最大的前5个参数分别为:CN2、SOL_BD、SOL_K、ALPHA_BNK、GWQMN。3)评价了SWAT模型在延河流域的适用性。本文选择甘谷驿水文站1982-1988年实测月均径流量对模型参数率定,参数率定期决定系数R2=0.74且纳什效率系数NS=0.69;采用1991-1996年实测月均流量进行参数验证,验证期决定系数R2=0.79且纳什效率系数NS=0.72,符合模型评价标准。但是,在验证期峰值流量模拟效果欠佳。4)土地利用对径流影响分析表明:相同气象条件下,植被恢复等生态治理措施对流域产流有较大影响,导致径流量及基流量减少,基流指数增大。研究发现相同气象条件下,1985年土地利用情景下的年均地表径流量为30.26 mm,其中基流量为14.60 mm,基流指数为0.48;2010年土地利用情景下的年均地表径流量为24.03 mm,年均基流量为12.78 mm,基流指数为0.53。1985年土地利用情景下甘谷驿水文站年均河道径流量模拟值为5.21 m3/s,2010年土地利用情景下为4.47 m3/s,比1985年减少0.74 m3/s,减幅为-14.2%。


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