基于SWAT模型的干旱区内陆河流域水资源敏感性分析

发布时间：2019-10-12 00:41

【摘要】：随着人口不断增长、社会经济飞速发展，人们对水资源需求量加大，水资源供需矛盾也日益突显，而干旱区尤为明显。因而，研究流域尺度水资源对气候变化的响应，对流域调度水资源以及制定水资源支配方案，保证人民的用水量具有重要的意义。近些年来，分布式水文模型SWAT已被广泛应用于众多领域，该模型成为流域内气候变化响应模拟、流域径流模拟等方面研究的有力工具。本文选取SWAT模型对开都河流域进行径流模拟。在RS和GIS的支撑下对研究区的土地利用分类图和土壤类型图进行重分类以满足模型输入数据的需要，以此建立模型所需的土壤数据库和气象数据库。本研究根据开都河流域的DEM图、土地利用分类图、土壤类型图等把整个流域划分为33个子流域和197个水文响应单元，并对研究区的日、月径流量进行模拟，选取了大山口水文站1986-1990年和1996-2000年的实测月、日径流数据对模型进行校准和验证。本研究运用SWAT模型对开都河流域径流进行了模拟，模型校准期1986-1990年的月径流模拟的效率系数Ens为0.92，决定性系数R2为0.90，相对偏差RD为0.24%；日径流模拟的效率系数Ens为0.70，决定性系数R2为0.73，相对偏差RD-1.27%。模型验证期1996-2000年的月径流模拟效率系数Ens为0.89，决定性系数R2为0.92，相对偏差RD为0.19%；验证期日径流模拟的效率系数Ens为0.7，决定性系数R2为0.73，相对偏差RD为11.58%。总体而论，模型模拟的结果较为理想，模拟结果相对于实测值稍微偏小，但误差仍在允许范围之内。在本研究中，假定了开都河流域未来50年的气温分别增加0℃、0.5℃、1.0℃、1.5℃和2.0℃，并分别对应5种情景。根据降尺度模型STAR模拟未来气候情景下的气温、降水、相对湿度和风速等气象因子，并结合SWAT模型预测分析不同气候变化情景下的开都河流域的径流量变化。结果表明：流域未来气候情景下的径流量总体呈减少趋势；流域月均径流量均小于多年实测平均值，在5种情景中，情景I下预测的月平均径流量较小，情景II下预测的月平均径流量较大，情景III、IV和V下的径流量大小在情景I和情景V之间；在春季，该流域未来径流量的预测仅有5％的年份大于基准年的径流量，在夏季，未来径流量的预测也仅有15.7％的年份大于基准年的径流量，流域未来径流量显著减少。
【图文】：

地理位置,开都河,流域,高山

2，山区平均海拔为 3100 m。本研究区的具体地理位置如下（图2-1）：图 2-1 研究区地理位置Fig.2-1 The location of study area2.1 地形地貌开都河流域的地形自北至南高差较大：西高、东低、北高、南低，流域底部地势平坦，周围高山环绕。开都河流域自西北向东南倾斜，最低和最高海拔分别

河网,开都河,子流域,流域

新疆大学硕士研究生学位论文提取研究区的河网水系，从而建立流域河道结构的拓扑关系。模型中首先需要依次加载 DEM 数据、添加数字化河网以及生成河网，，最后域并计算子流域的参数。由于 DEM 数据本身具有一定的地形误差，用 burn-in‖程序可以根据研究区的真实河网对流域的 DEM 图进行修免处理过程中出现河网中断、河道偏离，或者提取的水系过于简单等，保证 SWAT 模型生成的流域水系更加接近现实。开都河流域河网分图如下所示（图 3-4）：
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TV213

【参考文献】