本文關鍵詞：基于SWAT模型的朱莊水庫流域土地利用變化的水文響應研究

  更多相關文章： SWAT模型 朱莊水庫流域 土地利用變化 徑流模擬

【摘要】：流域水文模型是研究水文變化規(guī)律、水資源合理配置的有效工具,近年來,伴隨著流域水文模型與計算機、GIS和遙感技術的不斷結(jié)合,使得其在水文循環(huán)研究中的作用愈加重要。由美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究中心開發(fā)的SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,能夠同時將氣候、土壤、人類管理措施等多方面因素進行綜合考慮,對研究區(qū)域的描述更接近于實際,使其在水文研究中的作用日漸凸顯。本文選擇朱莊水庫流域作為研究區(qū)域,在GIS技術的支持下建立該流域的SWAT模型并對模型的可適用性進行了評價,在此基礎上,設置了不同的土地利用變化情景來模擬下墊面的水文響應變化。主要研究結(jié)論如下:⑴對研究區(qū)域進行流域劃分。在GIS中基于數(shù)字高程模型(DEM)提取相關水文信息,將面積為1200Km2的研究區(qū)域劃分為19個子流域,并將土地利用類型、土壤類型和坡度信息進行疊加,得到241個水文響應單元(HRU)。⑵建立研究區(qū)SWAT模型屬性數(shù)據(jù)庫。參照世界協(xié)調(diào)土壤數(shù)據(jù)庫(Harmonized World Soil Database(HWSD))得到土壤的相關屬性數(shù)據(jù),包括土壤水文學分組、土壤剖面最大根系深度、土壤濕密度等11個參數(shù)。依據(jù)SWAT模型數(shù)據(jù)庫中的用地類型劃分標準,將研究區(qū)的土地利用方式進行重分類。將收集得到的氣溫、降水等氣象數(shù)據(jù)進行分析處理,建立研究區(qū)的氣象數(shù)據(jù)庫。⑶模型參數(shù)的校準和驗證。通過敏感性分析得到對模型比較敏感的9個參數(shù):土壤飽和水利傳導系數(shù)、土壤蒸發(fā)補償系數(shù)、基流消退系數(shù)、地下水延遲因子、土壤濕密度、徑流曲線數(shù)、土壤可供水量、地下水再蒸發(fā)系數(shù)、最小基流出流閥值,據(jù)此對模型進行校準和驗證。⑷模型適用性評價。利用朱莊水庫水文站2005-2008年的實測數(shù)據(jù)進行校準,2009-2010年數(shù)據(jù)進行驗證,校準期模型效率系數(shù)(Ens)、相對誤差(Re)和相關系數(shù)(R2)分別為0.71、17、0.86,驗證期模型效率系數(shù)(Ens)、相對誤差(Re)和相關系數(shù)(R2)分別為0.77、11、0.87,證明模型能夠較好地應用于朱莊水庫流域。⑸假定土地利用情景分析。通過極端土地利用法設定了3種土地利用情景,結(jié)果表明:林地和草地面積增加會減少流域徑流,而耕地面積的增加會增加流域徑流;林地和草地對流域水源的涵養(yǎng)作用大于耕地。
【關鍵詞】：SWAT模型 朱莊水庫流域 土地利用變化 徑流模擬
【學位授予單位】：河北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P333
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 研究背景與意義10
• 1.2 土地利用/覆被變化的水文響應研究綜述10-12
• 1.3 SWAT模型的發(fā)展歷程與特點12-14
• 1.4 SWAT模型應用研究進展綜述14-20
• 1.4.1 徑流模擬研究14-15
• 1.4.2 非點源污染研究15-17
• 1.4.3 環(huán)境變化下的水文響應研究17-19
• 1.4.4 SWAT模型的改進以及與其他模型的耦合研究19-20
• 1.5 研究內(nèi)容及技術路線20-22
• 1.5.1 研究內(nèi)容20-21
• 1.5.2 技術路線21-22
• 2 研究區(qū)概況22-24
• 2.1 地理位置22
• 2.2 自然地理概況22-24
• 2.2.1 地形地貌22
• 2.2.2 氣候狀況22-23
• 2.2.3 河流水系23-24
• 3 SWAT模型的水文過程原理24-28
• 3.1 坡面水文過程24-28
• 3.2 河道水文過程28
• 4 基礎數(shù)據(jù)庫28-37
• 4.1 數(shù)字高程模型（DEM）28-29
• 4.2 土地利用數(shù)據(jù)29-30
• 4.3 土壤數(shù)據(jù)30-35
• 4.4 氣象數(shù)據(jù)35-37
• 5 朱莊水庫流域SWAT模型的建立與驗證37-43
• 5.1 朱莊水庫流域模型建立37-39
• 5.1.1 流域河網(wǎng)的生成及子流域劃分37
• 5.1.2 水文響應單元（HRU）劃分37-38
• 5.1.3 氣象數(shù)據(jù)輸入38
• 5.1.4 模型運行38-39
• 5.2 模型驗證39-43
• 5.2.1 參數(shù)敏感性分析39
• 5.2.2 模型適用性評價指標39-40
• 5.2.3 模型參數(shù)的校準和驗證40-43
• 6 土地利用/覆被變化情境下的徑流模擬研究43-48
• 7 結(jié)論與展望48-50
• 7.1 結(jié)論48-49
• 7.2 不足和展望49-50
• 參考文獻50-58
• 致謝58-60
• 攻讀學位期間取得的科研成果清單60

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 白薇;劉國強;董一威;許娟;雷曉輝;;SWAT模型參數(shù)自動率定的改進與應用[J];中國農(nóng)業(yè)氣象;2009年S2期

2 魏懷斌;張占龐;楊金鵬;;SWAT模型土壤數(shù)據(jù)庫建立方法[J];水利水電技術;2007年06期

3 榮琨;陳興偉;林文嬌;;晉江西溪流域非點源污染的SWAT模型模擬[J];亞熱帶資源與環(huán)境學報;2008年04期

4 喬衛(wèi)芳;牛海鵬;趙同謙;;基于SWAT模型的丹江口水庫流域農(nóng)業(yè)非點源污染的時空分布特征[J];長江流域資源與環(huán)境;2013年02期

5 梁小軍;江洪;王可;朱求安;;基于SWAT模型的岷江上游干旱河谷區(qū)水文特征情景模擬研究[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;2010年08期

6 陳理想;梁忠民;朱金峰;;SWAT模型在黃鴨河流域徑流模擬中的應用研究[J];水電能源科學;2011年10期

7 姚蘇紅;朱仲元;張圣微;張?zhí)K魯;李楊;;基于SWAT模型的內(nèi)蒙古閃電河流域徑流模擬研究[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;2013年01期

8 秦富倉;張麗娟;余新曉;岳永杰;葉俊道;王國強;;SWAT模型自動校準模塊在云州水庫流域參數(shù)率定研究[J];水土保持研究;2010年02期

9 竹磊磊;李娜;常軍;;SWAT模型在半濕潤區(qū)徑流模擬中的適用性研究[J];人民黃河;2010年12期

10 楊巍;湯潔;李昭陽;卞建民;閆鈺;;基于SWAT模型的大伙房水庫匯水區(qū)徑流與泥沙模擬[J];水土保持研究;2012年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 王林;陳興偉;;SWAT模型及其在晉江西溪流域徑流模擬的應用[A];科學規(guī)劃與用水安全——福建省科協(xié)第六屆學術年會水利分會論文集[C];2006年

2 李昱;張弛;周惠成;沈必成;;SWAT模型在土地利用變化對徑流影響研究中的應用[A];中國原水論壇專輯[C];2010年

3 馬京津;朱靜;;基于SWAT模型的潮白河流域水資源對氣候變化的響應[A];創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展 提高氣象災害防御能力——S16第二屆城市氣象論壇——災害·環(huán)境·影響·應對[C];2013年

4 王苗;劉敏;夏智宏;;基于SWAT模型的洪湖流域供水資源模擬研究[A];第31屆中國氣象學會年會S10 第四屆氣象服務發(fā)展論壇——提高水文氣象防災減災水平，推動氣象服務社會化發(fā)展[C];2014年

5 夏智宏;周月華;許紅梅;;基于SWAT模型的漢江流域徑流模擬[A];2008年湖北省氣象學會學術年會學術論文詳細文摘匯集[C];2008年

6 李英;彭少麟;陳寶明;;基于SWAT模型預測氣溫變化對珠江河口水環(huán)境的影響[A];聯(lián)合國開發(fā)計劃署UNDP/全球環(huán)境基金GEF/小額贈款項目SGP“湛江特呈島濱海濕地保護與可持續(xù)發(fā)展利用示范”項目論文成果匯編[C];2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 史曉亮;基于SWAT模型的灤河流域分布式水文模擬與干旱評價方法研究[D];中國科學院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所);2013年

2 張徐杰;氣候變化下基于SWAT模型的錢塘江流域水文過程研究[D];浙江大學;2015年

3 方玉杰;基于SWAT模型的贛江流域水環(huán)境模擬及總量控制研究[D];南昌大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王瓊;基于SWAT模型的小清河流域氮磷污染負荷核算及總量控制[D];中國科學院煙臺海岸帶研究所;2015年

2 董陽;SWAT模型徑流模擬在黃河石嘴山站以上流域的應用[D];蘭州大學;2015年

3 李勝坤;基于SWAT模型的潮河流域徑流模擬[D];華中師范大學;2015年

4 趙傳普;基于SWAT模型的延河流域土地利用對徑流影響模擬研究[D];中國科學院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2015年

5 樊琨;涇河上游區(qū)SWAT模型徑流模擬與參數(shù)移植方法研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2015年

6 代潤潤;基于SWAT模型的窟野河流域氣候變化與人類活動的水文效應研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2015年

7 何文;基于RS/GIS和SWAT模型的南流江流域分布式水沙耦合模擬研究[D];廣西師范學院;2015年

8 劉科家;改進SWAT模型在銻礦區(qū)土水界面流銻污染負荷模擬中的應用研究[D];湖南科技大學;2015年

9 楊帆;基于SWAT模型的西湖流域非點源污染研究[D];浙江工業(yè)大學;2015年

10 李宗華;基于SWAT模型的漳河上游流域徑流模擬研究[D];河北工程大學;2015年

，

本文編號：554810