基于SWAT模型的北洛河流域生态水文过程模拟与预测研究

发布时间：2017-11-23 17:29

  本文关键词：基于SWAT模型的北洛河流域生态水文过程模拟与预测研究

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【摘要】：北洛河是渭河第一大支流,流经黄土高原和渭河平原两大地形区,同时处于半湿润与半干旱地区、森林与草地、水田与旱地、农业与畜牧业过渡地带,是气候变化的敏感期和生态环境的脆弱区。气候变化和人类活动深刻影响着北洛河流域的水文循环过程,开展北洛河流域的生态水文过程模拟和预测研究,对黄土高原水土保持、生态环境保护、水资源利用和经济发展有重大意义。本文在分析主要水文气象因子的变化特征和趋势基础上,以分布式水文模型SWAT 2012为工具,以ArcGIS 10.0为平台,对北洛河流域2006—2010年的径流变化进行模拟,并对2046—2064年的径流演变进行预测,探讨气候变化与人类活动耦合下的生态水文过程响应。主要研究结论如下：(1)1957—2013年北洛河流域气候变化呈现出暖干化的发展趋势,表现在气温、日照时数、太阳辐射均呈上升趋势和降水、风速、相对湿度均呈下降趋势。降水、风速、相对湿度具有周期性的变化规律,且都存在59年左右的主周期和35年的第二周期,气温、日照时数、太阳辐射周期不尽相同,但也具有主周期和第二周期。(2)数字滤波法(Digital Filter Method)第二通道分割的北洛河流域基流比例较为合理。北洛河流域整体基流比例为62%,基流比例自上游地区至下游地区逐渐递减,四个水文站基流比例由高到低依次为：刘家河站(65%)吴起站(62%)交口河站(61%)状头站(58%)。北洛河流域存在年均河川径流总量年均基流总量地表径流总量的数量关系。(3)SWAT模型存在区域适应性问题。由于北洛河流域黄土深厚、多暴雨且超渗产流、非汛期以地下水补给为主,SWAT模型的壤中流和地下水模块不能很好适应北洛河流域的水文模拟,通过反复调参实验,发现不同尺度的模拟效果不同。从较准期和验证期的模拟结果看,北洛河流域汛期尺度的模拟效果最好,年尺度其次,月尺度最差。(4)SRES A1B、A2和B1排放情景下四个水文站的年均流量均呈现出减少的趋势,A2情景径流减少趋势最明显。流量的递减速率和年际变化均表现为从上游到下游地区流量递减速率逐渐增大。(5)北洛河流域四个水文站在SRES A1B、A2和B1三种排放情景下的流量模拟均呈减少的趋势。吴起站A2情景的流量变化速率最大(-0.5377(]m3/s)/a), B1情景其次(-0.0647(m3/s)/a),A1B情景最小(-0.0372(m3/s)/a)；刘家河站A2情景的流量变化速率最大(-1.4411(m3/s)/a),B1情景其次(-0.2015(m3/s)/a),A1B情景最小(-0.1207(m3/s)/a)；交口河站A2情景的流量变化速率最大(-2.948(m3/s)/a),A1B情景其次(-0.4443(m3/s)/a),B1情景最小(-0.3152(m3/s)/a);状头河站A2情景的流量变化速率最大(-4.5847(m3/s),a),B1情景其次(-0.4171(m3/s)/a),A1B情景最小(-0.4108(m3/s)/a).(6)2046—2064年北洛河流域各水文站年均流量与降水量基本上呈正相关关系,降水在控制流域径流变化中具有一致性,但也存在空间分异,表现为上游的吴起站和刘家河站径流过程曲线吻合度较高,而中下游的交口河和状头径流过程曲线吻合度较高。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P333

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1219273