基于SWAT模型的黃土丘陵區(qū)岔巴溝流域徑流模擬研究.pdf

1、本研究選擇位于黃土高原丘陵溝壑區(qū)第一副區(qū)的典型小流域岔巴溝流域作為研究區(qū)域，以ArcGIS等軟件為技術(shù)支撐，基于流域空間數(shù)據(jù)、流域內(nèi)13個(gè)雨量站的降水?dāng)?shù)據(jù)及流域附近3個(gè)氣象站的氣象數(shù)據(jù)等，應(yīng)用分布式水文模型SWAT模型對(duì)岔巴溝流域的徑流進(jìn)行模擬研究，并針對(duì)模擬結(jié)果，分析了徑流模擬誤差來源，指出淤地壩對(duì)徑流的影響是造成該流域徑流實(shí)測(cè)值和模擬值差異的重要原因。
　　本研究主要內(nèi)容如下:
　　(1)基于收集到的資料和相關(guān)文獻(xiàn)，介紹

2、了流域治理情況，尤其是各個(gè)階段流域的淤地壩建設(shè)情況。依據(jù)岔巴溝流域內(nèi)13個(gè)阿量站和流域出口控制水文站—曹坪水文站31年(1959-1989)的降水和徑流資料，對(duì)該流域水文特性進(jìn)行了分析。這些研究成果對(duì)后期SWAT徑流模擬研究的展開具有重要的意義。
　　(2)建立了岔巴溝流域SWAT模型徑流模擬的數(shù)據(jù)庫(kù)，并基于此完成了SWAT模型的初始運(yùn)行。依據(jù)SWAT模型要求的數(shù)據(jù)庫(kù)和岔巴溝流域的數(shù)據(jù)，在ArcGIS等軟件的輔助下，構(gòu)建了岔巴溝流

3、域相應(yīng)的土地利用數(shù)據(jù)庫(kù)、土壤數(shù)據(jù)庫(kù)以及氣象數(shù)據(jù)庫(kù)。之后，依據(jù)流域數(shù)字高程模型圖(DEM)、土地利用圖、土壤類型圖，將流域劃分為27個(gè)子流域、265個(gè)水文響應(yīng)單元，并寫入數(shù)據(jù)及選擇模型中相應(yīng)的模擬方法。
　　(3)運(yùn)行SWAT模型，對(duì)岔巴溝流域的(1959-1989)年、月徑流展開模擬研究。依據(jù)敏感性分析結(jié)果，通過手動(dòng)率定和SWAT-CUP軟件相結(jié)合的方式進(jìn)行參數(shù)率定以此提高模擬效果，之后展開模擬結(jié)果分析。模擬結(jié)果中1960-198

4、9的年徑流模擬效果較好，R2和Ens分別為0.83、0.68，相對(duì)誤差僅為1.4％，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，1960-1979年模擬精度更高，R2和Ens達(dá)到0.88、0.74。月徑流模擬分為參數(shù)率定期(1960-1974)和模型驗(yàn)證期(1975-1989)，模擬結(jié)果表明:當(dāng)改變模擬時(shí)間步長(zhǎng)為月時(shí)，模擬效果明顯下降，率定期的R2為0.67，Ens僅為0.42，精度較低;驗(yàn)證期的模擬精度高于率定期，R2和Ens分別為0.80、0.61。此外，相較