日照沭河流域雨洪资源分析及利用研究

发布时间：2020-10-16 21:45

　　 沭河作为日照市最大的一条过境河是日照市一个重要的供水来源,由于其在日照境内滞留雨洪水量不足,出境水量巨大,造成日照市水资源的紧缺,因此,全面了解其径流过程、雨洪资源量的情况,合理增加拦蓄雨洪水量、优化日照沭河流域的雨洪资源利用,对缓解日照市用水紧张现状、促进日照市水资源合理优化配置都能起到积极的影响。本文以日照沭河流域为研究区域,以ArcGIS为平台,利用ArcSWAT对研究区进行径流模拟,验证模型在研究区域的适用性;结合验证好的模型进行研究区雨洪资源量的分析与计算,并以此为基础,对河川基流量计算的简化进行分析;最后利用SCS-CN模型结合ArcGIS对研究区域进行了拦蓄雨洪的设施布置方案研究,给研究区提出一个有效增加雨洪水拦蓄量的合理可行的措施。主要得出结论如下:(1)以ArcGIS为平台,利用ArcSAWT进行研究区的径流模拟工作,最终将研究区划分为67个子流域,将流域划分为240个水文响应单元(HRU)。利用清风岭站、莒县站2011-2016年流量数据进行月尺度的模型参数率定及验证,得到清风岭站率定期和验证期相关系数R~2分别为0.86和0.88,纳什系数分别为0.86和0.87;莒县站率定期和验证期R~2分别为0.87和0.89,Ens分别为0.86和0.86;根据模型适用性评价标准判断,此次SWAT径流模型能够准确反映研究区的月径流过程。(2)利用率定好的SWAT模型进行丰水年、平水年、枯水年、特枯水年的径流模拟,根据模拟结果计算日照境内沭河流域降雨形成的地表水资源量。模拟及计算结果表明:1)日照境内沭河流域多年地表平均径流量为43599万m~3,丰水年、平水年、枯水年、特枯水年地表年径流量分别为58385万m~3、44432万m~3、35144万m~3、24693万m~3;多年平均降雨入渗补给量为21139万m~3;多年平均河川基流量为8283万m~3,多年平均地表水资源总量为51882万m~3,丰水年、平水年、枯水年、特枯水年地表水资源总量分别为69478万m~3、52474万m~3、41131万m~3、28222万m~3;2)流域地表水资源年平均可利用量为32868万m~3,丰水年、平水年、枯水年、特枯水年地表水可利用量分别为45099万m~3、33401万m~3、23192万m~3、11574万m~3;地下水资源可开采量为14797万m~3;3)目前日照境内沭河流地下水开发利用潜力为6370万m~3;地表水资源开发利用潜力为23193万m~3,丰水年、平水年、枯水年、特枯水年地表水资源开发利用潜力分别为35424万m~3、23726万m~3、13517万m~3、1899万m~3。(3)本文以SWAT模型模拟计算出的莒县站控制段河川基流量为基础,验证了在沭河流域Hyne-Hollick滤波法的适用性,并确定了其基于日、周、月径流序列的适用性及滤波系数;结果表明,在莒县沭河流域内,Lyne-Hollick滤波法在日径流序列、周径流序列、月径流序列的基流分割上都适用,且在日径流序列分割时的适用滤波次数为3,滤波系数为0.925;周径流序列分割时的适用滤波次数为3,滤波系数约为0.76;在月径流序列分割时的适用滤波次数为2,滤波系数约为0.71;且当利用Lyne-Hollick滤波法对周、月径流序列进行基流分割时,与丰水年相比,平水年和枯水年分割结果与日基流分割结果更为接近。(4)本文使用SCS-CN模型结合ArcGIS对研究区进行径流潜力的分析,按照各集雨措施要求列出约束集,进行包括蓄水坑塘、居民住宅集雨区、大口井、拦水坝、蓄水池五种措施的空间布局确定并对不同降雨频率下的可增加集蓄雨量进行计算,计算得出,在25%、50%、75%、95%降雨频率下的可增加集蓄雨量分别为4036.89万m~3、3323.36万m~3、2731.26万m~3、2100.27万m~3。
【学位单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TV213.9
【部分图文】：

济南大学硕士学位论文第二章 研究区概况区范围然旨在研究日照沭河流域径流过程，但由于在沭河日照上游仍沭河流域，因此为了使研究结果更精确，本文选择了以日照为河流域的区域作为研究区，面积约为 2422km2，位置如图 2.1

日照上游沭河流域的区域作为研究区，面积约为 2422km2，位置如图 2.1 所示。图 2.1 研究区域位置示意图日照市位于东经118°25′～119°39′、北纬35°04′～36°04′之间。南北长约82km，东西宽约 90km，总面积 5358.57km2。地理位置见下图。

必须相互配套才能使用。SWAT 模型的水文循环示意如图 3.1 所示。图 3.1 水文循环示意图3.1.2 SWAT 模型原理SWAT 模型属于分布式水文模型，按照不同的土地利用类型、土壤种类等叠加将研究区划分为逐个小单元，在每个小单元上进行单独的模型计算，最后进行整合。由于本文仅将 SWAT 模型用于径流模拟，在此仅讨论 SWAT 模型中的水文循环原理。SWAT 模型的最本质原理为水量平衡方程：
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本文编号：2843816