【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)計分析法,構(gòu)建了灌區(qū)土壤數(shù)據(jù)庫;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;充分考慮灌區(qū)水系、渠系分布(無排水溝)、人工側(cè)支循環(huán)的逆匯流特性及輸配水管理特點,利用ArcGIS自定義了SWAT的河網(wǎng)水系及子區(qū),并通過pre-defined操作導(dǎo)入模型,將灌區(qū)劃分為52個子區(qū),分別設(shè)置了合理的土壤類型及土地利用類型的面積閾值,將研究區(qū)劃分為279個HRUs,構(gòu)建了灌區(qū)空間離散數(shù)據(jù)庫。SWAT模型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的構(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，研究方向為水文水資源，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），但分布著錯綜復(fù)雜的灌排渠系，見圖１，共有干渠５條，支渠２０條，斗渠５２７條，擁有機井１．３９萬眼。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，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％，為陜西省社會經(jīng)濟的發(fā)展起到了重要的支撐作用。但受氣候變化和人類活動的綜合影響，灌區(qū)出現(xiàn)了一系列不可忽視的水資源問題［１］，因此深入認(rèn)識變化環(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，如田間試驗法和宏觀統(tǒng)計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，該模型的物理過程明確，對水循環(huán)影響因素的考慮較為全面，且包含灌溉、排水

ＵＳＤＡ簡化的美國標(biāo)準(zhǔn)。ＨＷＳＤ數(shù)據(jù)中將土壤分為１～２層，，質(zhì)地級別直接采用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)時不用轉(zhuǎn)換土壤粒徑。２．２土壤類型分布圖以ＡｒｃＧＩＳ為平臺，首先加載ＨＷＳＤ中的中國土壤柵格圖，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；再以土壤名稱字段為依據(jù)，對上一步所得結(jié)果進(jìn)行重分類，得到灌區(qū)土壤類型分布圖（圖２）。由圖２可知，涇惠渠灌區(qū)土壤共有３７種類型，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)土壤類型分布圖Ｆｉｇ．２ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｔｙｐｅｓｆｏｒＪｉｎｇｈｕｉｑｕｉｒｒｉｇａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｃｔ２．３土壤物理屬性數(shù)據(jù)庫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)的來源將其劃分為三類（表１）。對于第二類中的前四個參數(shù)，利用ＳＰＡＷ軟件的ＳＷＣＴ模塊（界面見圖３）進(jìn)行計算，需要輸入的參數(shù)有ＣＬＡＹ、ＳＡＮＤ、ＧＲＡＶＥＬ、ＯｒｇａｎｉｃＭａｔｔｅｒ（有機物含量，取值ＳＯＬ＿ＣＢＮ／０．５８）、ＳＯＬ＿ＥＣ、Ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ（取值１．０）及ＭｏｉｓｔｕｒｅＣａｌｃｕｌａｔｏｒ（計算出的ＷｉｌｔｉｎｇＰｏｉｎｔ值），輸出結(jié)果從界面的ＳｏｉｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ

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