基于GIS与SWAT模型的母猪河流域径流模拟

发布时间：2018-03-26 16:14

本文选题：SWAT模型　切入点：GIS　出处：《中国矿业大学》2014年硕士论文

【摘要】：受人类活动与气候变化影响，威海市文登区母猪河流域水文作用日益凸显。流域水资源年际变幅大，丰枯悬殊，旱涝并存。流域水文作用不仅影响了人们的生产生活，同时，也制约着母猪河流域乃至文登区域经济健康有序的发展。本文利用母猪河流域多个雨量站点实测降水数据及1978-2008年实测气象数据，构建了母猪河流域SWAT模型，模拟流域的产汇流。利用GIS可视化及其空间分析方法对母猪河流域径流时空分布特征进行分析，建立了径流分布评价模型。母猪河流域SWAT模型模拟结果表明：流域内径流时空分布很不均；母猪河流域径流主要集中在7-9月，7月达到最高值，其他月份径流较低；流域年均径流深为268.35mm；径流在空间上主要分布于流域中西部和东北部界石镇、米山镇和文登营镇，南部平原区海滨径流相对较小。分析比较流域内英武河、山马河、张格河等10条主要河段径流，结果表明，各河段控制流域的径流强度不尽相同。五道河和楚岘河河源位于昆嵛山区，径流模数相对较高，分别达到10.249(10-3m3/(s·km2))和10.087(10-3m3/(s·km2))，也由此验证，高海拔地区径流能力较强。全球海气耦合模式预测结果表明：未来20a，中国年平均气温将增1.3-2.1℃，全国年均降水量将增2%-3%；未来50a，中国年平均气温和降水量将增加2.3-3.3℃和5%-7%。基于构建的母猪河流域SWAT模型，通过设计不同降水和气温变化情景，验证降水、气温与径流的相关程度。模拟未来气候变化母猪河流域水文响应情况。结果表明：到2020年母猪河流域年均径流将增加4.26%，达到279.78mm；2050年，母猪河流域年均径流将增加9.94%，达到295.02mm；气候变化对母猪河流域径流的影响较为显著。影响气候的主要因子包括降水、气温、风速和太阳辐射。利用AHP层次分析法，确定各主要因子对径流的影响权重。通过SWAT模型子流域输入和输出结果，对各主要因子进行插值与叠置分析。利用GIS重分类与栅格计算，消除各主因子量纲影响，最后建立气候主要因子控制下的径流空间分布评价模型与径流空间分布图。根据径流空间分布图，径流高值区主要分布在母猪河流域中西部以及降水量大、气温低的地区；径流中值区主要分布在母猪河流域中部和北部地区；径流低值区则主要分布于母猪河流域南部沿海地区。风速与太阳辐射的影响较降水与气温对径流的影响很小，叠置融合后贡献较小。通过对母猪河流域径流模拟，构建SWAT水文模型，评价气候变化及其影响因子对母猪河流域的水文效应具有重要意义。同时，为制定有效的保水、防洪、海水入侵防治水资源管理方法提供理论依据。
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【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P333

【参考文献】