基于SWAT-MODFLOW的黄河中游区径流过程模拟及对黄土高原变绿的响应

发布时间：2021-02-18 00:04

　　受气候变化、黄土高原变绿以及人类取用水的耦合影响,黄河中游区大多数流域的径流过程都呈现出了明显的下降趋势,严重威胁到流域水安全与区域社会经济的高质量发展。探索黄河中游区的径流演变规律及发展机理,已成为黄河中游区高质量发展的迫切需求之一。由于黄河中游区地下水补给强烈,单纯的SWAT模型应用效果有限。为此,以黄河中游区的典型流域延河流域中的延安站控制流域和西川河流域为研究对象,通过构建SWAT-MODFLOW地表水-地下水耦合模型,模拟并探讨了黄土高原变绿条件下延河流域的径流变化过程,并定量解析了黄土高原变绿对流域径流减少的影响。结果表明:SWAT-MODFLOW模型能够很好地模拟研究区径流量的变化,纳什系数均在0.71以上,证明其具有适用性。在近天然条件（不考虑人类取用水影响与下垫面变化）下,研究区的年径流受气候因素驱动,基本呈现丰枯交替的弱下降趋势;而在下垫面变化（高原变绿）影响下,年径流会呈现较为明显的缩减变化,其影响量约占各站人类活动影响总量的29.03%～65.79%,其余则由直接人类活动驱动。遂可见,气候变化、下垫面改变和人类直接活动交织影响着黄河中游区的水文循环过程,驱动着地... 

【文章来源】：华北水利水电大学学报(自然科学版). 2020,41(06)

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

研究区水系分布及站点位置

基于SWAT的流域水文过程模拟主要涉及水循环的陆面部分和水面部分。陆面部分(即产流和坡面汇流)主要控制各子流域内主要河道水的输入量。水面部分(即河道汇流)决定水由河网向流域出口的输移过程。其模型水文循环模拟简易单元结构如图2所示。SWAT模型的水文模拟模块主要基于水量平衡方程:

延河流域各期土地利用类型分布如图3所示。由图3可以看出,在空间上,耕地、林地和草地的面积变化较为均匀,未出现聚集性特征。时间上,延河流域在2000年后退耕还林还草效果明显,流域下垫面变化显著。3.1.2 土壤数据

【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河干流年径流量非一致性频率计算[J]. 鲁帆,肖伟华,戴雁宇,宋昕熠.  水力发电学报. 2020(12)
[2]泾河流域土地利用/覆被变化对径流情势的影响[J]. 张洪波,顾磊,孙文博,曹巍.  水利水电科技进展. 2016(05)
[3]2000～2014年黄土高原植被覆盖时空变化特征及其归因[J]. 赵安周,刘宪锋,朱秀芳,潘耀忠,陈抒晨.  中国环境科学. 2016(05)
[4]黄土高原藉河流域径流对气候和土地利用变化的响应[J]. 郑培龙,李云霞,寇馨月,张晓明,赵阳,解刚,成晨,殷小琳,刘冰.  水土保持通报. 2016(02)
[5]黄土高原植被覆盖变化与气候和人类活动的关系[J]. 易浪,任志远,张翀,刘雯.  资源科学. 2014(01)
[6]下垫面变化对流域产汇流影响研究进展[J]. 董国强,杨志勇,于赢东.  南水北调与水利科技. 2013(03)
[7]皇甫川流域降水和人类活动对径流量变化的贡献率分析——累积量斜率变化率比较方法的提出及应用[J]. 王随继,闫云霞,颜明,赵晓坤.  地理学报. 2012(03)
[8]SWAT与MODFLOW模型耦合的接口及框架结构研究及应用[J]. 初京刚,张弛,周惠成.  地理科学进展. 2011(03)
[9]延河流域地带性物种分布对未来气候变化的响应[J]. 陈淑娟,温仲明.  水土保持学报. 2011(01)
[10]SWAT模型与MODFLOW模型的耦合计算及应用[J]. 张雪刚,毛媛媛,董家瑞,李致家.  水资源保护. 2010(03)

硕士论文
[1]基于SWAT模型的北洛河流域生态水文过程模拟与预测研究[D]. 胡胜.西北大学 2015
[2]基于SWAT模型的延河流域土地利用对径流影响模拟研究[D]. 赵传普.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2015



本文编号：3038748