盱江流域径流模拟及其对气候变化的响应
发布时间：2021-08-20 09:43
为研究盱江流域径流对气候变化的响应,构建了基于SWAT的分布式水文模型。采用SUFI-2法对SWAT模型的参数进行率定和验证。率定期和验证期的决定性系数R2和纳什系数Ens均大于0.9,模型在该流域的适用性较好。在SWAT-CUP中引入参数标识符建立49种气候情景（温度升高或降低1～3℃,降水增加或减少10%～30%）并代入模型中模拟径流。结果表明,温度与径流呈弱负相关;降水与径流呈强正相关;温度对径流的影响远小于降水对径流的影响。为直观表达降水-温度-径流量的关系,模拟三者空间平面关系函数,其决定性系数R2约等于1、和方差为0.000 647 4、均方根误差为0.003 752,降水-温度-径流的关系可用平面函数表达。
【文章来源】：水电能源科学. 2020,38(08)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
研究区域地理位置
研究区划分为35个子流域（对应35个出水口），460个水文响应单元，南丰水文（流量）站在#1子流域内，与子流域出水口位置基本一致，见图2。(2）参数率定与验证。选取的率定期为2006～2010年，2005年做为预热期。通过查阅参数敏感性的相关研究[8]，以及考虑研究区的地理特性，使用SWAT-CUP软件中的SUFI-2法对参数进行率定和验证，选择率定的参数有12个（检验参数T的绝对值越大参数越敏感，P值越小参数越敏感）排序依次为地下水滞后时间（GW＿DELAY）、土壤蒸发补偿系数（ESCO）、SCS径流曲线值（CN2）、基流系数（ALPHA＿BF）、饱和导水率（SOL＿K）、土壤湿密度（SOL＿BD）、基流退水常数（ALPHA＿BNK）、土壤层有效持水量（SOL＿AWC）、地下水再蒸发系数（GW＿REVAP）、河道曼宁系数（CH＿N2）、主河道水力传导系数（CH＿K2）、浅层地下水径流系数（GWQMN）。其中前3个参数最为敏感见表2。
率定期为2006～2010年（2005年为预热期）。率定期观测值与模拟值的决定性系数R2=0.98，纳什系数Ens=0.98，模拟程度很好；验证期为2011～2015年（2010年为预热期）。将率定期的参数值代入验证模型中，验证期观测值与模拟值的决定性系数R2=0.95，纳什系数Ens=0.84，模拟程度较好，证明SWAT模型在盱江中下游流域有很好的适用性。模拟值与实测值散点和线性方程见图3。其中率定期的模拟-实测径流散点图和趋势线，散点均在趋势线附近，说明模拟值能较好地反映实际径流；验证期的模拟-实测径流散点图和趋势线，散点相较于率定期发生离散，但大部分散点集中在趋势线附近，验证期内模型对径流的模拟能力亦满足要求。图4为流域径流-平均降雨关系图。由图4可看出，降雨与径流有较强的相关性。率定期径流模拟值与实测值非常接近；验证期径流模拟极小值普遍低于实测值，极大值在个别月份大于实测值。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SDSM的抚河流域未来极端气温模拟与预估[J]. 朱圣男,刘卫林,万一帆,吴德胜,黄一鹏,刘丽娜. 人民珠江. 2019(08)
[2]全球气候变化对水文与水资源的影响研究[J]. 沈海,杨绍峰. 科学技术创新. 2019(03)
[3]基于SUFI-2算法的SWAT模型在抚河临水流域径流模拟中的应用[J]. 刘卫林,叶咏,朱圣男,黄渊群,刘丽娜,万一帆. 水利规划与设计. 2018(10)
[4]1470-2014年鄱阳湖流域降水量重建与旱涝灾害诊断[J]. 万智巍,蒋梅鑫,洪祎君,贾玉连. 灾害学. 2018(04)
[5]1954年-2013年鄱阳湖流域气温变化特征及空间差异[J]. 蔡路路,赵军凯,缪家辉. 上饶师范学院学报. 2017(06)
[6]降水入渗补给地下水滞后时间分析探讨[J]. 王政友. 水文. 2011(02)
[7]我国太阳总辐射气候学计算方法研究[J]. 和清华,谢云. 自然资源学报. 2010(02)
本文编号：3353272
【文章来源】：水电能源科学. 2020,38(08)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
研究区域地理位置
研究区划分为35个子流域（对应35个出水口），460个水文响应单元，南丰水文（流量）站在#1子流域内，与子流域出水口位置基本一致，见图2。(2）参数率定与验证。选取的率定期为2006～2010年，2005年做为预热期。通过查阅参数敏感性的相关研究[8]，以及考虑研究区的地理特性，使用SWAT-CUP软件中的SUFI-2法对参数进行率定和验证，选择率定的参数有12个（检验参数T的绝对值越大参数越敏感，P值越小参数越敏感）排序依次为地下水滞后时间（GW＿DELAY）、土壤蒸发补偿系数（ESCO）、SCS径流曲线值（CN2）、基流系数（ALPHA＿BF）、饱和导水率（SOL＿K）、土壤湿密度（SOL＿BD）、基流退水常数（ALPHA＿BNK）、土壤层有效持水量（SOL＿AWC）、地下水再蒸发系数（GW＿REVAP）、河道曼宁系数（CH＿N2）、主河道水力传导系数（CH＿K2）、浅层地下水径流系数（GWQMN）。其中前3个参数最为敏感见表2。
率定期为2006～2010年（2005年为预热期）。率定期观测值与模拟值的决定性系数R2=0.98，纳什系数Ens=0.98，模拟程度很好；验证期为2011～2015年（2010年为预热期）。将率定期的参数值代入验证模型中，验证期观测值与模拟值的决定性系数R2=0.95，纳什系数Ens=0.84，模拟程度较好，证明SWAT模型在盱江中下游流域有很好的适用性。模拟值与实测值散点和线性方程见图3。其中率定期的模拟-实测径流散点图和趋势线，散点均在趋势线附近，说明模拟值能较好地反映实际径流；验证期的模拟-实测径流散点图和趋势线，散点相较于率定期发生离散，但大部分散点集中在趋势线附近，验证期内模型对径流的模拟能力亦满足要求。图4为流域径流-平均降雨关系图。由图4可看出，降雨与径流有较强的相关性。率定期径流模拟值与实测值非常接近；验证期径流模拟极小值普遍低于实测值，极大值在个别月份大于实测值。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SDSM的抚河流域未来极端气温模拟与预估[J]. 朱圣男,刘卫林,万一帆,吴德胜,黄一鹏,刘丽娜. 人民珠江. 2019(08)
[2]全球气候变化对水文与水资源的影响研究[J]. 沈海,杨绍峰. 科学技术创新. 2019(03)
[3]基于SUFI-2算法的SWAT模型在抚河临水流域径流模拟中的应用[J]. 刘卫林,叶咏,朱圣男,黄渊群,刘丽娜,万一帆. 水利规划与设计. 2018(10)
[4]1470-2014年鄱阳湖流域降水量重建与旱涝灾害诊断[J]. 万智巍,蒋梅鑫,洪祎君,贾玉连. 灾害学. 2018(04)
[5]1954年-2013年鄱阳湖流域气温变化特征及空间差异[J]. 蔡路路,赵军凯,缪家辉. 上饶师范学院学报. 2017(06)
[6]降水入渗补给地下水滞后时间分析探讨[J]. 王政友. 水文. 2011(02)
[7]我国太阳总辐射气候学计算方法研究[J]. 和清华,谢云. 自然资源学报. 2010(02)
本文编号：3353272
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