發(fā)布時(shí)間：2020-02-02 23:00

【摘要】：分布式水文模型為變化環(huán)境下灌區(qū)水循環(huán)演變的研究提供了有效手段,為了將SWAT模型運(yùn)用于關(guān)中平原灌區(qū)水循環(huán)研究,以涇惠渠灌區(qū)為例,利用HWSD土壤數(shù)據(jù)、SPAW軟件及統(tǒng)計(jì)分析法,構(gòu)建了灌區(qū)土壤數(shù)據(jù)庫(kù);基于遙感數(shù)據(jù)獲得了灌區(qū)2014年的土地利用情況,構(gòu)建了土地利用數(shù)據(jù)庫(kù);充分考慮灌區(qū)水系、渠系分布(無(wú)排水溝)、人工側(cè)支循環(huán)的逆匯流特性及輸配水管理特點(diǎn),利用ArcGIS自定義了SWAT的河網(wǎng)水系及子區(qū),并通過(guò)pre-defined操作導(dǎo)入模型,將灌區(qū)劃分為52個(gè)子區(qū),分別設(shè)置了合理的土壤類(lèi)型及土地利用類(lèi)型的面積閾值,將研究區(qū)劃分為279個(gè)HRUs,構(gòu)建了灌區(qū)空間離散數(shù)據(jù)庫(kù)。SWAT模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建為灌區(qū)SWAT模型的構(gòu)建及水循環(huán)演變規(guī)律的研究奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

為水資源利用與保護(hù)，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｌｅｉ９３０５２６＠１６３．ｃｏｍ通訊作者：魏曉妹（１９５７－），女，博士、教授，研究方向?yàn)樗乃Y源，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｅｉｘｉａｏｍｅｉ５７＠ｔｏｍ．ｃｏｍ１研究區(qū)概況涇惠渠灌區(qū)地處陜西省關(guān)中平原，東西長(zhǎng)７０ｋｍ，南北寬２０ｋｍ，有效灌溉面積為８．８×１０４ｈｍ２，是從涇河自流引水、典型渠井結(jié)合的大型灌區(qū)。灌區(qū)水系主要有清峪河、涇河（部分）、渭河（部分）及石川河（部分），但分布著錯(cuò)綜復(fù)雜的灌排渠系，見(jiàn)圖１，共有干渠５條，支渠２０條，斗渠５２７條，擁有機(jī)井１．３９萬(wàn)眼。灌區(qū)屬于大陸性半干旱氣候，多年平均降水量為５３８．９ｍｍ，且具有年內(nèi)分布不均，年際變化大的特點(diǎn)，多年平均蒸發(fā)量為１２１２ｍｍ，年均氣溫為１３．４℃。涇惠渠圖１涇惠渠灌區(qū)ＤＥＭ及灌溉渠系分布圖Ｆｉｇ．１ＤＥＭａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃａｎａｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒＪｉｎｇｈｕｉｑｕｉｒｒｉｇａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｃｔ灌區(qū)占全�。玻担サ母孛娣e，卻生產(chǎn)出了全省糧食總產(chǎn)量的５．８％及全省商品糧總量的１０％，為陜西省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的支撐作用。但受氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)的綜合影響，灌區(qū)出現(xiàn)了一系列不可忽視的水資源問(wèn)題［１］，因此深入認(rèn)識(shí)變化環(huán)境下灌區(qū)水循環(huán)特征，揭示水資源形成及演變規(guī)律對(duì)關(guān)中灌區(qū)的可持續(xù)發(fā)展顯得十分迫切。傳統(tǒng)的研究方法，如田間試驗(yàn)法和宏觀統(tǒng)計(jì)模型法等均有較大的局限性［２］。ＳＷＡＴ是分布式水文模型的典型代表，該模型的物理過(guò)程明確，對(duì)水循環(huán)影響因素的考慮較為全面，且包含灌溉、排水

ＵＳＤＡ簡(jiǎn)化的美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。ＨＷＳＤ數(shù)據(jù)中將土壤分為１～２層，，質(zhì)地級(jí)別直接采用ＵＳＤＡ，粒徑標(biāo)準(zhǔn)雖與ＵＳＤＡ稍有區(qū)別，但不影響數(shù)據(jù)使用，因此采用該數(shù)據(jù)時(shí)不用轉(zhuǎn)換土壤粒徑。２．２土壤類(lèi)型分布圖以ＡｒｃＧＩＳ為平臺(tái)，首先加載ＨＷＳＤ中的中國(guó)土壤柵格圖，轉(zhuǎn)換投影坐標(biāo)（本文所用資料的投影坐標(biāo)統(tǒng)一為ＷＧＳ１９８４ＵＴＭＺｏｎｅ４９Ｎ）；以灌區(qū)邊界為掩膜，提取灌區(qū)的土壤空間分布圖；再以土壤名稱(chēng)字段為依據(jù)，對(duì)上一步所得結(jié)果進(jìn)行重分類(lèi)，得到灌區(qū)土壤類(lèi)型分布圖（圖２）。由圖２可知，涇惠渠灌區(qū)土壤共有３７種類(lèi)型，主要以堆積人為土（ＡＴｃ）、肥熟人為土（ＡＴｆ）、龜裂沖擊土（ＦＬｃ）及龜裂雛形土（ＣＭｃ）為主，分別占總面積的４１．２１％、２５．９２％、１１．１３％及５．６０％。圖２涇惠渠灌區(qū)土壤類(lèi)型分布圖Ｆｉｇ．２ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｔｙｐｅｓｆｏｒＪｉｎｇｈｕｉｑｕｉｒｒｉｇａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｃｔ２．３土壤物理屬性數(shù)據(jù)庫(kù)ＳＷＡＴ需輸入的土壤物理屬性參數(shù)較多，按照各參數(shù)數(shù)據(jù)的來(lái)源將其劃分為三類(lèi)（表１）。對(duì)于第二類(lèi)中的前四個(gè)參數(shù)，利用ＳＰＡＷ軟件的ＳＷＣＴ模塊（界面見(jiàn)圖３）進(jìn)行計(jì)算，需要輸入的參數(shù)有ＣＬＡＹ、ＳＡＮＤ、ＧＲＡＶＥＬ、ＯｒｇａｎｉｃＭａｔｔｅｒ（有機(jī)物含量，取值ＳＯＬ＿ＣＢＮ／０．５８）、ＳＯＬ＿ＥＣ、Ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ（取值１．０）及ＭｏｉｓｔｕｒｅＣａｌｃｕｌａｔｏｒ（計(jì)算出的ＷｉｌｔｉｎｇＰｏｉｎｔ值），輸出結(jié)果從界面的ＳｏｉｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ

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本文編號(hào)：2575808