基于CMADS驅(qū)動下SWAT模型的敖江流域徑流模擬
發(fā)布時間:2021-08-28 00:43
目前針對氣象、水文資料不足的小尺度流域進(jìn)行徑流模擬的研究相對較少。選取敖江流域為研究區(qū),利用中國大氣同化驅(qū)動數(shù)據(jù)集(CMADS)驅(qū)動SWAT模型對該流域2008—2016年進(jìn)行逐月徑流模擬,并使用水文比擬法結(jié)合鄰近的2個傳統(tǒng)氣象站計算出模擬時段的觀測數(shù)據(jù)以完成模型參數(shù)的率定與驗證。結(jié)果表明:模擬結(jié)果與觀測值較吻合,率定期(2010—2013年)評價指標(biāo)決定系數(shù)R2和Nash-Suttcliffe系數(shù)NS分別為0.84和0.76,驗證期(2014—2016年)兩者分別為0.85和0.74,均達(dá)到了模型的評價要求。研究成果表明CMADS驅(qū)動下的SWAT模型適用敖江流域的徑流模擬,采用水文比擬法適合在水文資料不足的地區(qū)進(jìn)行徑流計算,可為缺少氣象與水文資料的小尺度流域進(jìn)行徑流模擬提供參考。
【文章來源】:長江科學(xué)院院報. 2020,37(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)位置
土壤類型數(shù)據(jù)來源于黑河計劃數(shù)據(jù)管理中心的世界和諧土壤數(shù)據(jù)庫(Harmonized World Soil Database Version1.1,HWSD)(http://westdc.westgis.ac.cn),分辨率為1∶100萬。HWSD與SWAT模型采用的美制土壤粒徑級配標(biāo)準(zhǔn)差別不大,無需對土壤粒徑進(jìn)行轉(zhuǎn)換[18]。模型所需的大部分物理參數(shù)可以通過HWSD屬性表直接獲取,其他參數(shù)如土壤濕密度(SOL_BD)、土壤層有效持水量(SOL_AWC)、飽和水力傳導(dǎo)系數(shù)(SOL_K)可由SPAW軟件計算得出;土壤侵蝕因子K(USLE_K)通過通用方程(USLE)計算獲取;對于其他難以獲取的參數(shù)(一般為可選)均采用模型默認(rèn)值。流域共分布7種土壤類型,分布見圖2。各類型的面積占比情況分別為:Haplic Solonchaks(簡育鹽土)占0.06%;Cumulic Anthrosols(人為土)占14.16%;Haplic Acrisols(簡育低活性強酸土)占59.95%;Haplic Acrisols1(簡育低活性強酸土1)占10.37%;Humic Acrisols(腐殖質(zhì)低活性強酸土)占10%;Haplic Alisols(簡育高活性強酸土)占4.57%;Dystric Cambisols(不飽和雛形土)占0.89%。3.2.4 氣象數(shù)據(jù)
氣象數(shù)據(jù)主要由實測數(shù)據(jù)和天氣發(fā)生器數(shù)據(jù)2部分構(gòu)成。研究區(qū)內(nèi)缺乏長時間尺度的氣象監(jiān)測站,實測數(shù)據(jù)只獲取了距離研究區(qū)域最近的2個國家氣象監(jiān)測站——福州站和寧德站1951—2016年66 a逐日氣象資料,這一部分?jǐn)?shù)據(jù)主要用來計算水文數(shù)據(jù)和補充缺失的氣象數(shù)據(jù)。為了使SWAT模型的模擬效果更加精確,本文利用寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心提供的中國大氣同化驅(qū)動數(shù)據(jù)集(CMADS V1.1),此版本的空間分辨率為0.25°,時間分辨率為逐日,時間尺度為2008—2016年,包含了SWAT模型運行所需的各項氣象數(shù)據(jù)且與模型要求的格式一致。最終本文共選取11個CMADS站點(105-237站點距離遠(yuǎn),舍棄),SWAT模型可以根據(jù)坐標(biāo)自動選取最近的氣象站點,并選取106-238站點作為天氣發(fā)生器站點,研究區(qū)氣象站點分布見圖3。3.2.5 水文數(shù)據(jù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SWAT模型在土地利用/覆被變化劇烈地區(qū)的改進(jìn)與應(yīng)用[J]. 金鑫,金彥香,楊登興. 地球信息科學(xué)學(xué)報. 2018(08)
[2]CMADS與傳統(tǒng)氣象站數(shù)據(jù)驅(qū)動下的SWAT模型模擬效果評價——以苦水河流域為例[J]. 張春輝,王炳亮. 中國農(nóng)村水利水電. 2018(06)
[3]基于SWAT模型的烏魯木齊河上游土地利用和氣候變化對徑流的影響[J]. 祖拜代·木依布拉,師慶東,普拉提·莫合塔爾,張潤. 生態(tài)學(xué)報. 2018(14)
[4]CMADS、ITPCAS和TRMM 3B42 3套降水?dāng)?shù)據(jù)集在玉龍喀什河流域的適用性評價[J]. 劉俊,劉時銀,上官冬輝,徐敬東. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[5]基于CMADS驅(qū)動的SWAT模型在遼寧渾河流域的應(yīng)用研究[J]. 張利敏,王浩,孟現(xiàn)勇. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[6]基于CMDAS驅(qū)動SWAT模式的精博河流域水文相關(guān)分量模擬、驗證及分析[J]. 孟現(xiàn)勇,王浩,雷曉輝,蔡思宇. 生態(tài)學(xué)報. 2017(21)
[7]基于SWAT模型的阿克蘇河流域徑流模擬[J]. 祁敏,張超. 水土保持研究. 2017(03)
[8]水文比擬法在計算河川徑流量時的修正[J]. 周彥龍,劉燕. 水利規(guī)劃與設(shè)計. 2017(05)
[9]基于SWAT模型的渭河流域分區(qū)徑流模擬研究[J]. 黎云云,暢建霞,金文婷,郭愛軍,王東林. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[10]基于參數(shù)移植法的SWAT模型模擬嘉陵江無資料地區(qū)徑流[J]. 程艷,敖天其,黎小東,吳碧瓊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(13)
本文編號:3367435
【文章來源】:長江科學(xué)院院報. 2020,37(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
研究區(qū)位置
土壤類型數(shù)據(jù)來源于黑河計劃數(shù)據(jù)管理中心的世界和諧土壤數(shù)據(jù)庫(Harmonized World Soil Database Version1.1,HWSD)(http://westdc.westgis.ac.cn),分辨率為1∶100萬。HWSD與SWAT模型采用的美制土壤粒徑級配標(biāo)準(zhǔn)差別不大,無需對土壤粒徑進(jìn)行轉(zhuǎn)換[18]。模型所需的大部分物理參數(shù)可以通過HWSD屬性表直接獲取,其他參數(shù)如土壤濕密度(SOL_BD)、土壤層有效持水量(SOL_AWC)、飽和水力傳導(dǎo)系數(shù)(SOL_K)可由SPAW軟件計算得出;土壤侵蝕因子K(USLE_K)通過通用方程(USLE)計算獲取;對于其他難以獲取的參數(shù)(一般為可選)均采用模型默認(rèn)值。流域共分布7種土壤類型,分布見圖2。各類型的面積占比情況分別為:Haplic Solonchaks(簡育鹽土)占0.06%;Cumulic Anthrosols(人為土)占14.16%;Haplic Acrisols(簡育低活性強酸土)占59.95%;Haplic Acrisols1(簡育低活性強酸土1)占10.37%;Humic Acrisols(腐殖質(zhì)低活性強酸土)占10%;Haplic Alisols(簡育高活性強酸土)占4.57%;Dystric Cambisols(不飽和雛形土)占0.89%。3.2.4 氣象數(shù)據(jù)
氣象數(shù)據(jù)主要由實測數(shù)據(jù)和天氣發(fā)生器數(shù)據(jù)2部分構(gòu)成。研究區(qū)內(nèi)缺乏長時間尺度的氣象監(jiān)測站,實測數(shù)據(jù)只獲取了距離研究區(qū)域最近的2個國家氣象監(jiān)測站——福州站和寧德站1951—2016年66 a逐日氣象資料,這一部分?jǐn)?shù)據(jù)主要用來計算水文數(shù)據(jù)和補充缺失的氣象數(shù)據(jù)。為了使SWAT模型的模擬效果更加精確,本文利用寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心提供的中國大氣同化驅(qū)動數(shù)據(jù)集(CMADS V1.1),此版本的空間分辨率為0.25°,時間分辨率為逐日,時間尺度為2008—2016年,包含了SWAT模型運行所需的各項氣象數(shù)據(jù)且與模型要求的格式一致。最終本文共選取11個CMADS站點(105-237站點距離遠(yuǎn),舍棄),SWAT模型可以根據(jù)坐標(biāo)自動選取最近的氣象站點,并選取106-238站點作為天氣發(fā)生器站點,研究區(qū)氣象站點分布見圖3。3.2.5 水文數(shù)據(jù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SWAT模型在土地利用/覆被變化劇烈地區(qū)的改進(jìn)與應(yīng)用[J]. 金鑫,金彥香,楊登興. 地球信息科學(xué)學(xué)報. 2018(08)
[2]CMADS與傳統(tǒng)氣象站數(shù)據(jù)驅(qū)動下的SWAT模型模擬效果評價——以苦水河流域為例[J]. 張春輝,王炳亮. 中國農(nóng)村水利水電. 2018(06)
[3]基于SWAT模型的烏魯木齊河上游土地利用和氣候變化對徑流的影響[J]. 祖拜代·木依布拉,師慶東,普拉提·莫合塔爾,張潤. 生態(tài)學(xué)報. 2018(14)
[4]CMADS、ITPCAS和TRMM 3B42 3套降水?dāng)?shù)據(jù)集在玉龍喀什河流域的適用性評價[J]. 劉俊,劉時銀,上官冬輝,徐敬東. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[5]基于CMADS驅(qū)動的SWAT模型在遼寧渾河流域的應(yīng)用研究[J]. 張利敏,王浩,孟現(xiàn)勇. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[6]基于CMDAS驅(qū)動SWAT模式的精博河流域水文相關(guān)分量模擬、驗證及分析[J]. 孟現(xiàn)勇,王浩,雷曉輝,蔡思宇. 生態(tài)學(xué)報. 2017(21)
[7]基于SWAT模型的阿克蘇河流域徑流模擬[J]. 祁敏,張超. 水土保持研究. 2017(03)
[8]水文比擬法在計算河川徑流量時的修正[J]. 周彥龍,劉燕. 水利規(guī)劃與設(shè)計. 2017(05)
[9]基于SWAT模型的渭河流域分區(qū)徑流模擬研究[J]. 黎云云,暢建霞,金文婷,郭愛軍,王東林. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[10]基于參數(shù)移植法的SWAT模型模擬嘉陵江無資料地區(qū)徑流[J]. 程艷,敖天其,黎小東,吳碧瓊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(13)
本文編號:3367435
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