学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于SWAT模型的环江流域径流模拟研究

作　者: 胡雅杰
导　师: 魏国孝
学　校: 兰州大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 环江流域 SWAT模型径流模拟情景模拟
分类号: P333.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 285次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

SWAT模型是一种具有良好物理基础的分布式流域水文模型,大量研究表明模型在径流模拟方面有较好的效果。而黄土高原生态环境脆弱,水土流失严重,水资源问题突出。在此背景下,本文选择SWAT模型为技术手段,以马莲河上游环江流域为研究对象进行径流模拟研究。根据研究区已有的DEM、土地利用、土壤等数据,流域划分为63个子流域,183个水文响应单元。在构建模型属性数据库的基础上建立环江流域SWAT模型,利用1980-1990年的径流实测数据对模型进行校准和验证,结果表明SWAT模型在该地区具有较好的适用性。文中主要内容和结论如下：(1)分别讨论了30m和90m分辨率DEM数据对径流模拟结果的影响,结果表明,高分辨率DEM数据得到的河网较精细,河道曲度较弯,河道总长度,子流域平均坡度较大,模拟误差要小(2)径流对子流域划分水平有一定的敏感性,当子流域划分达到一定水平时径流量趋于稳定,再增加子流域数目对模拟结果影响较小,因此研究区划分为63个子流域。(3)对模型进行敏感性分析得到敏感性较高的参数有ALPHA_BF、 CN2. SOL_AWC、ESCO、 SOL_K等,通过对上述参数的调整对模型进行率定。校准期1980-1985年和验证期1986-1990年年均径流深Re分别为1.35%和-1.96%,均小于10%,R2分别为0.858和0.969,Ens分别为0.84和0.91,均大于0.80,月均径流深R2分别为0.893和0.822,Ens分别为0.89和0.82,也均大于0.80,模型模拟结果较好。(4)设置耕地转化为林地和耕地转化为草地两种情景,探讨土地利用变化对水资源的影响,结果表明,耕地还林还草的产水量都会有不同程度的减少,土壤剖面存储水量有所增加,两者相比草地的增水保水效果更好。

全文目录

中文摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-16
  1.1 研究背景和研究意义  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
    1.2.1 径流模拟  11-12
    1.2.2 泥沙模拟  12
    1.2.3 非点源污染模拟和控制  12
    1.2.4 输入参数对模拟结果的影响研究  12-13
    1.2.5 模型适用性研究  13
  1.3 研究内容和技术路线  13-16
    1.3.1 研究内容  13-15
    1.3.2 技术路线图  15-16
第二章 SWAT模型原理  16-22
  2.1 SWAT模型的发展  16-17
  2.2 SWAT模型原理  17-22
    2.2.1 水文过程子模型  17-19
    2.2.2 土壤侵蚀子模型  19
    2.2.3 污染负荷子模型  19-20
    2.2.4 SWAT模型运算过程  20
    2.2.5 SWAT模型的修正  20-22
第三章研究区概况及数据库的建立  22-39
  3.1 自然地理概况  22-27
    3.1.1 地理位置  22
    3.1.2 地形地貌  22-23
    3.1.3 气象  23-25
    3.1.4 水文  25-26
    3.1.5 植被覆盖  26
    3.1.6 土壤特性  26-27
    3.1.7 水土流失和荒漠化  27
  3.2 资料收集  27-28
  3.3 空间数据库的建立  28-33
    3.3.1 数字高程模型  28-29
    3.3.2 土地利用数据  29-32
    3.3.3 土壤类型数据  32-33
  3.4 属性数据库  33-39
    3.4.1 土壤属性数据库  33-36
    3.4.2 气象数据库  36-39
第四章 SWAT模型在环江流域的应用及影响因素分析  39-53
  4.1 流域空间离散化  39-43
    4.1.1 基于DEM的流域水系提取  39-41
    4.1.2 子流域划分  41
    4.1.3 水文响应单元的划分  41-43
  4.2 模型参数化  43-44
  4.3 模型模拟方法的选择  44-45
    4.3.1 降雨量模拟方法  44-45
    4.3.2 潜在蒸发量模拟方法  45
    4.3.3 径流模拟方法  45
    4.3.4 河道演算方法  45
  4.4 SWAT模型中主要影响因素分析  45-53
    4.4.1 DEM分辨率影响分析  45-48
    4.4.2 子流域划分水平对径流模拟结果的影响  48-53
第五章模型参数敏感性分析及模型的校准与验证  53-62
  5.1 模型敏感性分析  53-55
    5.1.1 SWAT模型敏感性分析原理  53-54
    5.1.2 敏感性分析结果  54-55
    5.1.3 参数的率定  55
  5.2 径流的校准和验证  55-62
    5.2.1 适用性评价指标  55-56
    5.2.2 径流校准期适用性评价  56-58
    5.2.3 径流验证期适用性评价  58-62
第六章土地利用变化下的水文响应研究  62-66
  6.1 土地利用情景设计  62-64
  6.2 模拟结果与分析  64-66
第七章结论与展望  66-68
  7.1 研究结论  66-67
  7.2 论文不足及展望  67-68
参考文献  68-72
在校期间的研究成果  72-73
致谢  73

基于SWAT模型的环江流域径流模拟研究

内容摘要

全文目录

相似论文