全球变化情景下的径流响应研究 ——以金钱河流域为例
发布时间：2021-06-06 07:48
水是世界上最重要的资源之一,是我们最需要保护的资源。研究全球变化情景下气候、土地利用和土壤变化对水资源的影响,对保护用水安全具有重要意义。本文基于SWAT模型模拟金钱河流域的径流量,得到SWAT模型对金钱河流域的适用性指标,并在此基础上,设定多种情景,模拟探讨不同情景下径流的响应特征,主要得出以下结论:（1）使用SWAT-CUP进行参数敏感性分析,经过大量迭代运算,确定了15个敏感参数:冠层最大储水量、SCS径流曲线数、土壤饱和水力传导度、土壤蒸发补偿系数等。基于SWAT模型模拟了金钱河流域的月径流量,设定的率定期（1998-2002年）Ens值为0.73,R2值为0.76,Re值为-15.7%;验证期（2003-2007年）Ens值为0.75,R2值为0.78,Re值为-18.1%,模拟效果良好。（2）通过土地利用与气候组合的情景模拟,得出1998-2012年间气候变化对金钱河流域径流影响程度远远高于土地利用变化对其的影响,分析其原因发现流域范围内土地利用面积变化率不足1%,而对径流有直接影响作用的降雨量变化率为11%。模拟不同气候变化下流域径流量,发现金钱河流域径流量与降雨呈正相关...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于SWAT模型的全球变化情景下径流响应研究技术路线
西安科技大学硕士学位论文2 研究区概况和数据预处理区概况位置及地形地貌是汉江的一条主要支流，总体流向为东北到西南向，金钱河在陕9km，流域面积 4682km2。地处北纬 33°12′05″～33°48′04″，东经 1，地理位置如图 2.1 所示。金钱河流域内大部分地区都是山区，地形南低走势，河道由于地形因素呈不对称状，导致宽窄峡谷轮流出
低峰出现在12 月份和 1-3 月份。1960-2009 年间年均流量为 30.48m3/s，各个月份的月均径流量如图2.2 所示。图 2.2 金钱河流域 1960-2009 年间月均径流量2.1.3 土壤与植被状况研究区内土壤类型以不饱和土、淋溶土、雏形土为主，此三类土壤面积占流域总面积的 70%左右。由于金钱河流域处于秦岭山区，植被类型以林地为主，林地面积占流域面积的 80%左右，其次是耕地，耕地占流域面积的 18%左右。2.2 SWAT 模型简介随着社会的和科技的进步，分布式模型获得了重大的突破。主要优点有:（1）模型具有物理基础，可以详细科学的模拟水循环的过程；（2）模型具有分布式特征，它把一个流域划分为很多的单元，每个单元具有不同的属性和组合种类，充分考虑了流域范围内空间分布的差异性。在众多的分布式模型中，SWAT（Soil Water Assessment Tool）模型是全球专家学者们使用最多的。SWAT 模型是美国上个世纪 90 年代研发的用于模拟复杂流域的长时段水文循环的分布式模型，具有很强的物理机制[40]
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWAT模型和SUFI-2算法的石羊河流域月径流分布式模拟[J]. 宋增芳,曾建军,金彦兆,胡想全,孙栋元,卢书超,张云亮. 水土保持通报. 2016(05)
[2]基于SWAT东北黑土区乌裕尔河流域径流模型模拟[J]. 郭敏,方海燕,李致颖. 水土保持研究. 2016(04)
[3]基于SWAT模型的晋江流域土地利用变化对水文过程影响分析[J]. 欧阳钦从,林炳青,陈兴伟. 亚热带资源与环境学报. 2016(01)
[4]降水变化及人类活动对金钱河流域径流的影响[J]. 张晓龙,韩颖,黄领梅,沈冰,蒋春宇. 水资源与水工程学报. 2015(04)
[5]基于SWAT和GIS的洱海流域土地利用变化对径流影响的研究[J]. 彭彬,杨昆,李建,张韶华,宋毅. 长江科学院院报. 2015(04)
[6]气候变化对水文水资源的影响研究[J]. 邵全忠,田莉. 科技与企业. 2015(07)
[7]基于SUFI-2算法的SWAT模型在陕西黑河流域径流模拟中的应用[J]. 刘睿,霍艾迪,Chen X H,王菊翠,席丹. 干旱地区农业研究. 2014(05)
[8]关于气候变化与人类活动对径流影响研究的评述[J]. 刘春蓁,占车生,夏军,曹建廷. 水利学报. 2014(04)
[9]基于SWAT模型的淠河流域土地利用变化的水文响应模拟[J]. 李远平,苏志强,杨太保,包训成. 生态与农村环境学报. 2013(05)
[10]基于CLUE-S模型的矿业城市土地利用变化情景模拟[J]. 张丁轩,付梅臣,陶金,胡利哲,杨晓丽. 农业工程学报. 2013(12)
博士论文
[1]秦岭地区土地利用/覆被变化及水热环境响应[D]. 崔晓临.西北大学 2013
[2]气候与土地利用变化对径流的影响研究[D]. 田鹏.西北农林科技大学 2012
[3]小兴安岭森林流域气候和覆被变化对河川径流的影响[D]. 姚月锋.东北林业大学 2011
硕士论文
[1]丰乐河流域土地利用与气候变化的水文响应研究[D]. 郑珊珊.安徽农业大学 2014
[2]白洋淀水资源量变化及其原因分析[D]. 刘丹丹.河北农业大学 2014
[3]绿水资源对流域土地利用与气候变化的响应[D]. 李璇.华中农业大学 2013
[4]气候变化和LUCC对金钱河流域径流变化的影响[D]. 侯钦磊.西北大学 2012
[5]基于SWAT模型的气候变化对水资源影响研究[D]. 王莉.南京信息工程大学 2012
[6]黄土高塬沟壑区砚瓦川流域径流对土地利用变化的响应研究[D]. 方磊.西北农林科技大学 2010
[7]基于实测土壤属性数据库的石壁水库流域SWAT模型径流模拟[D]. 林桂英.福建师范大学 2010
[8]黑河上游地区气候变化及水文水资源系统的响应研究[D]. 李菲菲.河海大学 2007
本文编号：3213933
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于SWAT模型的全球变化情景下径流响应研究技术路线
西安科技大学硕士学位论文2 研究区概况和数据预处理区概况位置及地形地貌是汉江的一条主要支流，总体流向为东北到西南向，金钱河在陕9km，流域面积 4682km2。地处北纬 33°12′05″～33°48′04″，东经 1，地理位置如图 2.1 所示。金钱河流域内大部分地区都是山区，地形南低走势，河道由于地形因素呈不对称状，导致宽窄峡谷轮流出
低峰出现在12 月份和 1-3 月份。1960-2009 年间年均流量为 30.48m3/s，各个月份的月均径流量如图2.2 所示。图 2.2 金钱河流域 1960-2009 年间月均径流量2.1.3 土壤与植被状况研究区内土壤类型以不饱和土、淋溶土、雏形土为主，此三类土壤面积占流域总面积的 70%左右。由于金钱河流域处于秦岭山区，植被类型以林地为主，林地面积占流域面积的 80%左右，其次是耕地，耕地占流域面积的 18%左右。2.2 SWAT 模型简介随着社会的和科技的进步，分布式模型获得了重大的突破。主要优点有:（1）模型具有物理基础，可以详细科学的模拟水循环的过程；（2）模型具有分布式特征，它把一个流域划分为很多的单元，每个单元具有不同的属性和组合种类，充分考虑了流域范围内空间分布的差异性。在众多的分布式模型中，SWAT（Soil Water Assessment Tool）模型是全球专家学者们使用最多的。SWAT 模型是美国上个世纪 90 年代研发的用于模拟复杂流域的长时段水文循环的分布式模型，具有很强的物理机制[40]
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWAT模型和SUFI-2算法的石羊河流域月径流分布式模拟[J]. 宋增芳,曾建军,金彦兆,胡想全,孙栋元,卢书超,张云亮. 水土保持通报. 2016(05)
[2]基于SWAT东北黑土区乌裕尔河流域径流模型模拟[J]. 郭敏,方海燕,李致颖. 水土保持研究. 2016(04)
[3]基于SWAT模型的晋江流域土地利用变化对水文过程影响分析[J]. 欧阳钦从,林炳青,陈兴伟. 亚热带资源与环境学报. 2016(01)
[4]降水变化及人类活动对金钱河流域径流的影响[J]. 张晓龙,韩颖,黄领梅,沈冰,蒋春宇. 水资源与水工程学报. 2015(04)
[5]基于SWAT和GIS的洱海流域土地利用变化对径流影响的研究[J]. 彭彬,杨昆,李建,张韶华,宋毅. 长江科学院院报. 2015(04)
[6]气候变化对水文水资源的影响研究[J]. 邵全忠,田莉. 科技与企业. 2015(07)
[7]基于SUFI-2算法的SWAT模型在陕西黑河流域径流模拟中的应用[J]. 刘睿,霍艾迪,Chen X H,王菊翠,席丹. 干旱地区农业研究. 2014(05)
[8]关于气候变化与人类活动对径流影响研究的评述[J]. 刘春蓁,占车生,夏军,曹建廷. 水利学报. 2014(04)
[9]基于SWAT模型的淠河流域土地利用变化的水文响应模拟[J]. 李远平,苏志强,杨太保,包训成. 生态与农村环境学报. 2013(05)
[10]基于CLUE-S模型的矿业城市土地利用变化情景模拟[J]. 张丁轩,付梅臣,陶金,胡利哲,杨晓丽. 农业工程学报. 2013(12)
博士论文
[1]秦岭地区土地利用/覆被变化及水热环境响应[D]. 崔晓临.西北大学 2013
[2]气候与土地利用变化对径流的影响研究[D]. 田鹏.西北农林科技大学 2012
[3]小兴安岭森林流域气候和覆被变化对河川径流的影响[D]. 姚月锋.东北林业大学 2011
硕士论文
[1]丰乐河流域土地利用与气候变化的水文响应研究[D]. 郑珊珊.安徽农业大学 2014
[2]白洋淀水资源量变化及其原因分析[D]. 刘丹丹.河北农业大学 2014
[3]绿水资源对流域土地利用与气候变化的响应[D]. 李璇.华中农业大学 2013
[4]气候变化和LUCC对金钱河流域径流变化的影响[D]. 侯钦磊.西北大学 2012
[5]基于SWAT模型的气候变化对水资源影响研究[D]. 王莉.南京信息工程大学 2012
[6]黄土高塬沟壑区砚瓦川流域径流对土地利用变化的响应研究[D]. 方磊.西北农林科技大学 2010
[7]基于实测土壤属性数据库的石壁水库流域SWAT模型径流模拟[D]. 林桂英.福建师范大学 2010
[8]黑河上游地区气候变化及水文水资源系统的响应研究[D]. 李菲菲.河海大学 2007
本文编号：3213933
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