基于SWAT模型的环江流域径流模拟研究

基于SWAT模型的环江流域径流模拟研究

SWAT模型是一种具有良好物理基础的分布式流域水文模型,大量研究表明模型在径流模拟方面有较好的效果。而黄土高原生态环境脆弱,水土流失严重,水资源问题突出。在此背景下,本文选择SWAT模型为技术手段,以马莲河上游环江流域为研究对象进行径流模拟研究。根据研究区已有的DEM、土地利用、土壤等数据,流域划分为63个子流域,183个水文响应单元。在构建模型属性数据库的基础上建立环江流域SWAT模型,利用1980-1990年的径流实测数据对模型进行校准和验证,结果表明SWAT模型在该地区具有较好的适用性。文中主要内容和结论如下： (1)分别讨论了30m和90m分辨率DEM数据对径流模拟结果的影响,结果表明,高分辨率DEM数据得到的河网较精细,河道曲度较弯,河道总长度,子流域平均坡度较大,模拟误差要小 (2)径流对子流域划分水平有一定的敏感性,当子流域划分达到一定水平时径流量趋于稳定,再增加子流域数目对模拟结果影响较小,因此研究区划分为63个子流域。 (3)对模型进行敏感性分析得到敏感性较高的参数有ALPHA_BF、 CN2. SOL_AWC、ESCO、 SOL_K等,通过对上述参数的调整对模型进行率定。校准期1980-1985年和验证期1986-1990年年均径流深Re分别为1.35%和-1.96%,均小于10%,R2分别为0.858和0.969,Ens分别为0.84和0.91,均大于0.80,月均径流深R2分别为0.893和0.822,Ens分别为0.89和0.82,也均大于0.80,模型模拟结果较好。 (4)设置耕地转化为林地和耕地转化为草地两种情景,探讨土地利用变化对水资源的影响,结果表明,耕地还林还草的产水量都会有不同程度的减少,土壤剖面存储水量有所增加,两者相比草地的增水保水效果更好。