盱江流域徑流模擬及其對氣候變化的響應(yīng)
發(fā)布時間:2021-08-20 09:43
為研究盱江流域徑流對氣候變化的響應(yīng),構(gòu)建了基于SWAT的分布式水文模型。采用SUFI-2法對SWAT模型的參數(shù)進行率定和驗證。率定期和驗證期的決定性系數(shù)R2和納什系數(shù)Ens均大于0.9,模型在該流域的適用性較好。在SWAT-CUP中引入?yún)?shù)標識符建立49種氣候情景(溫度升高或降低1~3℃,降水增加或減少10%~30%)并代入模型中模擬徑流。結(jié)果表明,溫度與徑流呈弱負相關(guān);降水與徑流呈強正相關(guān);溫度對徑流的影響遠小于降水對徑流的影響。為直觀表達降水-溫度-徑流量的關(guān)系,模擬三者空間平面關(guān)系函數(shù),其決定性系數(shù)R2約等于1、和方差為0.000 647 4、均方根誤差為0.003 752,降水-溫度-徑流的關(guān)系可用平面函數(shù)表達。
【文章來源】:水電能源科學(xué). 2020,38(08)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)域地理位置
研究區(qū)劃分為35個子流域(對應(yīng)35個出水口),460個水文響應(yīng)單元,南豐水文(流量)站在#1子流域內(nèi),與子流域出水口位置基本一致,見圖2。(2)參數(shù)率定與驗證。選取的率定期為2006~2010年,2005年做為預(yù)熱期。通過查閱參數(shù)敏感性的相關(guān)研究[8],以及考慮研究區(qū)的地理特性,使用SWAT-CUP軟件中的SUFI-2法對參數(shù)進行率定和驗證,選擇率定的參數(shù)有12個(檢驗參數(shù)T的絕對值越大參數(shù)越敏感,P值越小參數(shù)越敏感)排序依次為地下水滯后時間(GW_DELAY)、土壤蒸發(fā)補償系數(shù)(ESCO)、SCS徑流曲線值(CN2)、基流系數(shù)(ALPHA_BF)、飽和導(dǎo)水率(SOL_K)、土壤濕密度(SOL_BD)、基流退水常數(shù)(ALPHA_BNK)、土壤層有效持水量(SOL_AWC)、地下水再蒸發(fā)系數(shù)(GW_REVAP)、河道曼寧系數(shù)(CH_N2)、主河道水力傳導(dǎo)系數(shù)(CH_K2)、淺層地下水徑流系數(shù)(GWQMN)。其中前3個參數(shù)最為敏感見表2。
率定期為2006~2010年(2005年為預(yù)熱期)。率定期觀測值與模擬值的決定性系數(shù)R2=0.98,納什系數(shù)Ens=0.98,模擬程度很好;驗證期為2011~2015年(2010年為預(yù)熱期)。將率定期的參數(shù)值代入驗證模型中,驗證期觀測值與模擬值的決定性系數(shù)R2=0.95,納什系數(shù)Ens=0.84,模擬程度較好,證明SWAT模型在盱江中下游流域有很好的適用性。模擬值與實測值散點和線性方程見圖3。其中率定期的模擬-實測徑流散點圖和趨勢線,散點均在趨勢線附近,說明模擬值能較好地反映實際徑流;驗證期的模擬-實測徑流散點圖和趨勢線,散點相較于率定期發(fā)生離散,但大部分散點集中在趨勢線附近,驗證期內(nèi)模型對徑流的模擬能力亦滿足要求。圖4為流域徑流-平均降雨關(guān)系圖。由圖4可看出,降雨與徑流有較強的相關(guān)性。率定期徑流模擬值與實測值非常接近;驗證期徑流模擬極小值普遍低于實測值,極大值在個別月份大于實測值。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于SDSM的撫河流域未來極端氣溫模擬與預(yù)估[J]. 朱圣男,劉衛(wèi)林,萬一帆,吳德勝,黃一鵬,劉麗娜. 人民珠江. 2019(08)
[2]全球氣候變化對水文與水資源的影響研究[J]. 沈海,楊紹峰. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(03)
[3]基于SUFI-2算法的SWAT模型在撫河臨水流域徑流模擬中的應(yīng)用[J]. 劉衛(wèi)林,葉詠,朱圣男,黃淵群,劉麗娜,萬一帆. 水利規(guī)劃與設(shè)計. 2018(10)
[4]1470-2014年鄱陽湖流域降水量重建與旱澇災(zāi)害診斷[J]. 萬智巍,蔣梅鑫,洪祎君,賈玉連. 災(zāi)害學(xué). 2018(04)
[5]1954年-2013年鄱陽湖流域氣溫變化特征及空間差異[J]. 蔡路路,趙軍凱,繆家輝. 上饒師范學(xué)院學(xué)報. 2017(06)
[6]降水入滲補給地下水滯后時間分析探討[J]. 王政友. 水文. 2011(02)
[7]我國太陽總輻射氣候?qū)W計算方法研究[J]. 和清華,謝云. 自然資源學(xué)報. 2010(02)
本文編號:3353272
【文章來源】:水電能源科學(xué). 2020,38(08)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)域地理位置
研究區(qū)劃分為35個子流域(對應(yīng)35個出水口),460個水文響應(yīng)單元,南豐水文(流量)站在#1子流域內(nèi),與子流域出水口位置基本一致,見圖2。(2)參數(shù)率定與驗證。選取的率定期為2006~2010年,2005年做為預(yù)熱期。通過查閱參數(shù)敏感性的相關(guān)研究[8],以及考慮研究區(qū)的地理特性,使用SWAT-CUP軟件中的SUFI-2法對參數(shù)進行率定和驗證,選擇率定的參數(shù)有12個(檢驗參數(shù)T的絕對值越大參數(shù)越敏感,P值越小參數(shù)越敏感)排序依次為地下水滯后時間(GW_DELAY)、土壤蒸發(fā)補償系數(shù)(ESCO)、SCS徑流曲線值(CN2)、基流系數(shù)(ALPHA_BF)、飽和導(dǎo)水率(SOL_K)、土壤濕密度(SOL_BD)、基流退水常數(shù)(ALPHA_BNK)、土壤層有效持水量(SOL_AWC)、地下水再蒸發(fā)系數(shù)(GW_REVAP)、河道曼寧系數(shù)(CH_N2)、主河道水力傳導(dǎo)系數(shù)(CH_K2)、淺層地下水徑流系數(shù)(GWQMN)。其中前3個參數(shù)最為敏感見表2。
率定期為2006~2010年(2005年為預(yù)熱期)。率定期觀測值與模擬值的決定性系數(shù)R2=0.98,納什系數(shù)Ens=0.98,模擬程度很好;驗證期為2011~2015年(2010年為預(yù)熱期)。將率定期的參數(shù)值代入驗證模型中,驗證期觀測值與模擬值的決定性系數(shù)R2=0.95,納什系數(shù)Ens=0.84,模擬程度較好,證明SWAT模型在盱江中下游流域有很好的適用性。模擬值與實測值散點和線性方程見圖3。其中率定期的模擬-實測徑流散點圖和趨勢線,散點均在趨勢線附近,說明模擬值能較好地反映實際徑流;驗證期的模擬-實測徑流散點圖和趨勢線,散點相較于率定期發(fā)生離散,但大部分散點集中在趨勢線附近,驗證期內(nèi)模型對徑流的模擬能力亦滿足要求。圖4為流域徑流-平均降雨關(guān)系圖。由圖4可看出,降雨與徑流有較強的相關(guān)性。率定期徑流模擬值與實測值非常接近;驗證期徑流模擬極小值普遍低于實測值,極大值在個別月份大于實測值。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于SDSM的撫河流域未來極端氣溫模擬與預(yù)估[J]. 朱圣男,劉衛(wèi)林,萬一帆,吳德勝,黃一鵬,劉麗娜. 人民珠江. 2019(08)
[2]全球氣候變化對水文與水資源的影響研究[J]. 沈海,楊紹峰. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(03)
[3]基于SUFI-2算法的SWAT模型在撫河臨水流域徑流模擬中的應(yīng)用[J]. 劉衛(wèi)林,葉詠,朱圣男,黃淵群,劉麗娜,萬一帆. 水利規(guī)劃與設(shè)計. 2018(10)
[4]1470-2014年鄱陽湖流域降水量重建與旱澇災(zāi)害診斷[J]. 萬智巍,蔣梅鑫,洪祎君,賈玉連. 災(zāi)害學(xué). 2018(04)
[5]1954年-2013年鄱陽湖流域氣溫變化特征及空間差異[J]. 蔡路路,趙軍凱,繆家輝. 上饒師范學(xué)院學(xué)報. 2017(06)
[6]降水入滲補給地下水滯后時間分析探討[J]. 王政友. 水文. 2011(02)
[7]我國太陽總輻射氣候?qū)W計算方法研究[J]. 和清華,謝云. 自然資源學(xué)報. 2010(02)
本文編號:3353272
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