基于SWAT模型的不同空间尺度的流域径流和泥沙模拟

发布时间：2020-07-11 02:42

【摘要】：近30年来,江西省开展了“山江湖”为主题的植树造林活动,同时人口增长导致下垫面变化明显,因此开展江西省为主要研究范围的水文模型评估,有利于揭示人类活动对流域水文过程影响,为流域的规划和管理提供参考。本研究利用鄱阳湖流域的气象数据以及“五河”流域和桃江、寻乌水等流域的水文控制站观测的日径流、泥沙数据,以SWAT模型模拟分析了近30年径流、泥沙的年际、年内变化特征;比较了不同土地利用情景下鄱阳湖“五河”流域、桃江流域和寻乌水流域的土地利用变化对径流和泥沙的影响,得出了以下主要结论:(1)在相同气象条件下,利用1980、2000、2015年土地利用数据模拟鄱阳湖流域径流情况,发现3个不同土地利用情景下,模拟的径流显著性不高。相关分析表明鄱阳湖流域中“五河”的径流与降水量呈显著相关,“五河”流域相关系数r均大于0.83。温度对鄱阳湖流域的径流有显著影响,且在夏季表现最为明显;(2)1980、2015年两期土地利用情景下分别模拟桃江流域1981-2013年径流量和输沙量,发现2015年比1980年情景径流量和输沙量变化差异仅为7.51×10~6m~3和2.83×10~3t,变化率为0.12%和0.20%,土地利用变化不是引起桃江流域径流和泥沙变化的主要原因;桃江河道下游的居龙滩水利枢纽工程具有显著的拦沙效应,2007-2013年间总的拦沙量约为7.78×10~6t,拦沙效率达77.5%;(3)1990、2000、2015年三个土地利用情景下模拟寻乌水流域的径流和泥沙,发现2000年比1990年土地利用情景的径流和泥沙分别增加了3%和5.28%,土地利用变化显著改变了寻乌水流域的产流和产沙。但2015年与2000年相比径流和泥沙又降低了0.41%和0.95%,这与研究区域柑橘果园生长和下垫面的恢复有关;(4)大型水库的人为调度对修水径流影响较大,导致径流模拟结果相对较低,获取水库的详细的调度资料是更好模拟径流的基础;寻乌水流域的泥沙模拟精度偏低,验证期Ens系数为0.68,这与寻乌水流域内柑橘果园显著扩张有关,有必要针对柑橘果园建立地类数据库;(5)不同空间尺度的流域水文和泥沙模拟表明:大、中尺度上土地利用不是影响径流、泥沙变化的重要原因;从寻乌水小流域的模拟结果看,规模化的人类活动对流域的径流和河道输沙会有显著的影响。
【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P333
【图文】：

鄱阳湖流域位置图

桃江流域位置图

2.3 寻乌水流域寻乌水又称寻邬水，起源于江西省寻乌县大竹岭桠髻钵山，由北向南全长138km，在江西境内河道长 115.4km，流域面积 1841km2[75]，流域属亚热带季风气候类型，多年平均降水量约 1600mm，年均径流量约 15.1×108m3[76]。寻乌流域地跨江西与广东两省，在江西省境内多处于山地丘陵区，河床陡峭窄浅。流域属于珠江流域中东江水系的主要源头，东江是珠江水系的三大支流，为香港、深圳和惠州等地区提供生活用水，由于寻乌水水质关系到了珠三角东岸人民的用水质量，故对寻乌水水质的健康管理和评价至关重要。柑橘果园种植是寻乌县主要的经济产物，自 21 世纪来土地的开垦和大量种植，导致寻乌水河道的氨氮浓度大幅增加；此外稀土矿开采是寻乌县的重要产业，而采矿带来的“伤痕”进一步加重了寻乌水流域水土流失。近年来随着柑橘果园种植趋于稳定，且政府加大护林工作的开展力度，并进行了开矿“伤痕”变“绿洲”的生态修复，流域森林面积逐渐增大，水质有了较为明显的改善。水背水文站位于寻乌县南桥镇水背村,控制流域面积 987km2，河长 86km，为寻乌水流域的主要控制站点，本文以水背水文站的控制范围为研究区域。

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本文编号：2749841