分布式水文模型在黑河中游的应用 ——基于SWAT模型的研究

发布时间：2022-07-13 22:02

　　近年来,流域水文模型成为研究水文循环变化规律和各种水文过程中无法替代的工具,对于研究水资源的高效利用和农业生产有着重要意义。而在众多水文模型中,分布式水文模型由于其参数具有物理意义,模拟结果可以真实地描述和科学地揭示降雨径流形成机理,因此成为当前水文学科的重要工具与研究热点。SWAT模型作为分布式水文模型的代表,应用广泛,包括径流模拟、土地利用与覆被变化、气候变化等方面。自21世纪以来,人类面临的主要挑战之一就是如何解决水危机问题,水是生命之源,但长期以来,由于人为的原因造成了水资源的不合理利用,造成了大量的水资源浪费,使得全球性水危机问题日益严重。黑河流域地处我国西北内陆地区,该地区地貌复杂,地形变化大,气候干燥,植被覆盖度低,降雨量少,因此,准确评价人为活动下的土地利用变化对于水文径流的影响,以及西北内陆地区的径流变化规律,合理配置水资源有着重要的意义。本文以黑河流域中游—甘州、临泽、高台为主要研究区,前期收集并整理模型运行相关资料,构建SWAT水文模型,并对流域多年月径流量进行模拟。在此基础上,研究了流域土地利用变化对径流的影响。本研究主要研究结论如下:（1）构建了黑河流域中游S... 

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 水文模型研究进展
        1.2.2 分布式水文模型研究进展
        1.2.3 SWAT模型应用研究进展
        1.2.4 SWAT模型的改进研究
        1.2.5 SWAT模型在西北寒旱区适用性研究
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
2 研究区概况
    2.1 自然条件概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 气候
        2.1.3 地形地貌
        2.1.4 土壤植被
        2.1.5 水文状况
    2.2 社会经济状况
3 SWAT模型概述
    3.1 模型简介
    3.2 模型原理
        3.2.1 水量平衡方程
        3.2.2 地表径流的计算模式
        3.2.3 汇流计算
        3.2.4 潜在蒸散发计算
        3.2.5 实际蒸散发计算
        3.2.6 地下水计算
        3.2.7 土壤侵蚀与泥沙输运计算
    3.3 模型输入参数介绍
4 基础数据库的建立
    4.1 地图投影变换
    4.2 数字高程模型(DEM)的建立
    4.3 土地利用数据
    4.4 土壤数据
        4.4.1 土壤粒径数据
        4.4.2 SPAW软件计算部分参数
        4.4.3 土壤有机碳参数
        4.4.4 土壤水文组
        4.4.5 土壤可侵蚀K值
    4.5 气象数据库的建立
5 基于SWAT模型的黑河流域中游的径流模拟
    5.1 黑河流域中游SWAT模型的构建
        5.1.1 子流域的划分
        5.1.2 HRU的划分
        5.1.3 气象资料的输入
        5.1.4 模型输入文件的创建
    5.2 黑河流域SWAT模型的运行
        5.2.1 降雨量模拟方法
        5.2.2 潜在蒸发量模拟方法
        5.2.3 径流模拟方法
        5.2.4 河道演算方法
    5.3 SWAT-CUP参数率定及验证
        5.3.1 参数敏感性分析
        5.3.2 参数不确定性分析
        5.3.3 参数率定和验证
        5.3.4 模型校准和验证
    5.4 黑河中游流域河川基流量变化分析
6 土地利用变化对黑河流域中游径流影响分析
    6.1 土地利用变化的分析
    6.2 土地利用变化下的水文响应分析
        6.2.1 土地利用变化对流域蒸散发的影响
        6.2.2 土地利用变化对流域径流量及其基流量的影响分析
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 论文不足
    7.3 研究展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]SWAT模型在土地利用/覆被变化剧烈地区的改进与应用[J]. 金鑫,金彦香,杨登兴.  地球信息科学学报. 2018(08)
[2]黑河水量统一调度及流域治理成效分析评价[J]. 赵清,黄维东.  人民黄河. 2015(08)
[3]西北干旱区气候变化对水文水资源影响研究进展[J]. 陈亚宁,李稚,范煜婷,王怀军,方功焕.  地理学报. 2014(09)
[4]SWAT模型在淮河息县流域的参数敏感性及不确定性研究[J]. 杨小强,石朋,包为民,侯爰冰,周密.  中国农村水利水电. 2013(10)
[5]SWAT模型在黑河中上游流域的改进与应用[J]. 赖正清,李硕,李呈罡,南卓铜,余文君.  自然资源学报. 2013(08)
[6]VIC模型与新安江模型径流模拟对比研究[J]. 张兰影,庞博,徐宗学,何睿.  北京师范大学学报(自然科学版). 2013(Z1)
[7]湟水流域SWAT模型构建及参数不确定性分析[J]. 杨军军,高小红,李其江,陈强,冯仕超.  水土保持研究. 2013(01)
[8]基于SWAT模型的白马河流域土地利用变化的径流响应[J]. 王学,张祖陆,宁吉才.  生态学杂志. 2013(01)
[9]基于HIMS的黑河上游山区径流模拟与分析[J]. 吴梦莹,王中根,党素珍.  资源科学. 2012(10)
[10]黄河上游流域气候变化对径流的影响[J]. 唐芳芳,徐宗学,左德鹏.  资源科学. 2012(06)

硕士论文
[1]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
[2]近50多年来祁连山中段黑河流域冰川变化研究[D]. 夏明营.西北师范大学 2013
[3]SWAT模型在黑河山区流域的改进与应用[D]. 余文君.南京师范大学 2012
[4]晋江西溪流域降雨径流的SWAT模型模拟[D]. 张明旭.福建师范大学 2007



本文编号：3660845