SWAT模型在望谟河流域适用性研究

发布时间：2017-06-02 02:07

  本文关键词：SWAT模型在望谟河流域适用性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文在山洪地质灾害频发的望谟河流域开展试验,建立SWAT水文模型,分析SWAT模型在望谟河流域的适用性;并利用SWAT模型对研究区水文情况进行模拟,分析流域内水量的时空分布特征,气候变化、土地利用/土地覆被等各因素对望谟河流域径流变异的影响;探索SWAT模型在望谟河流域的适宜性。得出以下主要结论:(1)SWAT模型模拟的望谟河流域逐月径流和逐日径流与实测值趋势基本一致,校准期和验证期的Ens系数均在0.5以上,R2都在均在0.79以上,Re的绝对值都小于15%,达到丙级以上标准,SWAT模型适用于望谟河流域,并可以在类似望谟河流域流域中推广应用,作为流域水文模拟的有效工具。(2)研究区降雨与径流分布有明显的规律性,从南到北,逐渐增加,多雨区主要集中分布在海拔较高的流域上游地区;产流受降雨量强度的影响,降雨量越大产流越大。(3)通过对4种极端土地利用/覆被变化情景下的径流情况进行模拟,得知在望谟河流域阔叶林和草地的面积增加径流会使径流增加,但阔叶林径流增加幅度小,草地增加幅度大;针叶林和灌木林面积的增加会使流域径流减小,而且模拟结果比较接近。这表明乔木林在望谟河流域对于涵养水分和消减径流量的效果要比草地好,针叶林和灌木林的效果比又阔叶林好。(4)结合Mann-Kendall趋势分析,最高气温、最低气温和平均气温在1960-2013年的53年间温度有明显的上升趋势,其中最低气温和年平均气温都有极显著的上升趋势,最低气温的温度变化速率为0.32℃/10a,平均气温的温度变化速率为0.37℃/10a,最高气温上升趋势不是很明显,温度变化率为0.07℃/10a。通过气象情景模拟分析,望谟河流域径流与气温和降雨之间的关系比较密切。径流量与气温呈正相关关系,径流量随气温升高而增加,未来研究区降水量的变化是影响年径流量的主要原因,气温对其影响不是很明显。(5)土地利用/覆被变化和气候因素对望谟河流域的径流变化均有影响,气候因素中降雨对径流的影响大于气温对径流的影响。因此要防范山洪地质灾害对望谟河流域的影响应多考虑水利工程措施,通过兴修水利,对径流进行分流,延缓径流汇流时间和汇流量,减少对下游的破坏。
【关键词】：望谟河流域 SWAT水文模型 径流变化 情景模拟
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P333
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 研究的背景、目的和意义10-11
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究目的和意义11
• 1.2 国内外研究概况11-16
• 1.2.1 SWAT模型简介11-14
• 1.2.2 国外应用SWAT模型的应用研究现状14
• 1.2.3 国内应用SWAT模型的研究现状14-16
• 1.3 研究内容与技术路线16-19
• 1.3.1 研究内容16-18
• 1.3.2 研究内容18-19
• 第二章 研究区概况19-23
• 2.1 地理位置19-20
• 2.2 地质结构20
• 2.3 地貌条件20
• 2.4 土壤状况20
• 2.5 植被状况20-21
• 2.6 气象21
• 2.7 河流水系21-22
• 2.8 山洪灾害情况22-23
• 第三章 研究方法23-27
• 3.1 基础数据收集23-24
• 3.1.1 径流数据和气象数据的收集23
• 3.1.2 图形影像资料的收集23-24
• 3.2 野外观测与室内试验24-25
• 3.2.1 土地利用野外校正24
• 3.2.2 相关植被数据测定24-25
• 3.2.3 土壤数据的调查及测定25
• 3.3 模型模块的选择25
• 3.4 模型数据库的建立25
• 3.5 径流的模拟与验证25
• 3.6 径流变异的影响因素分析25-27
• 第四章 数据处理及SWAT模型数据库的构建27-41
• 4.1 基于GIS的数据处理和空间数据库的构建27-34
• 4.1.1 流域DEM构建27-28
• 4.1.2 土地利用类型图制作28-32
• 4.1.3 土壤类型图制作32-34
• 4.2 属性数据库建立34-40
• 4.2.1 土地利用数据库构建34-35
• 4.2.2 土壤数据库构建35-39
• 4.2.3 气象数据库构建39-40
• 4.3 小结40-41
• 第五章 基于SWAT模型的望谟河流域径流模拟过程41-59
• 5.1 SWAT模型数据的输入与运行41-45
• 5.1.1 基于DEM的流域信息提取41-43
• 5.1.2 水文响应单元（HRU）的创建43-44
• 5.1.3 气象数据的输入44-45
• 5.1.4 模型运行45
• 5.2 基于SWAT-CUP的参数校准45-56
• 5.2.1 SWAT-CUP工具简介45-46
• 5.2.2 SUFI2方法简介46
• 5.2.3 SWAT-CUP参数选取与敏感性分析46-48
• 5.2.4 参数适用性评价标准48-49
• 5.2.5 流域径流过程模拟49-56
• 5.2.6 模型参数确定56
• 5.3 小结56-59
• 第六章 基于SWAT模型望谟河流域径流变异因素分析59-75
• 6.1 基于SWAT模型研究区降雨和径流空间分布分析59-60
• 6.2 土地利用/覆被变化对水文过程的影响60-64
• 6.2.1 情景模拟设计60-61
• 6.2.2 极端土地利用/覆被变化情景61-62
• 6.2.3 极端土地利用/覆被变化情景径流模拟结果62-64
• 6.3 气候变化对径流的影响模拟64-73
• 6.3.1 基于Mann-Kendall的望谟河流域53年气候变化分析64-71
• 6.3.2 气候情景模拟设计71
• 6.3.3 气候变化情景模拟结果71-73
• 6.4 小结73-75
• 第七章 结论及展望75-78
• 7.1 结论75-76
• 7.2 存在问题和不足76-78
• 致谢78-80
• 参考文献80-83
• 附录83-84
• 作者简介83
• 发表的学术论文83
• 参与的科研项目83-84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：413983