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SWAT模型在黑河山区流域的改进与应用


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摘要

黑河山区流域是黑河干流形成的主要来源,是河西地区极其重要的水源地,黑河山区上游流域的水量、水质等水文要素对中下游地区的经济、环境等有着举足轻重的影响。黑河山区属于半干旱、高海拔寒区,流域水文地理及水文地质条件复杂,径流补给为地表径流、地下径流和融雪径流的混合补给类型,其中融雪径流为春季的主要补给来源,是上游出山口径流的重要组成部分。 SWAT模型是具有物理机制的分布式水文模型,在国内外被广泛应用。应用AVSWAT模型对黑河上游山区流域莺落峡出山口径流进行模拟时,发现AVSWAT模型计算的流域平均坡长存在较大误差,影响了侧向流和汇流时间的计算,造成地表径流的误差。本文利用子流域内已知的平均坡度和平均坡长建立回归方程,计算各子流域的平均坡长,替换AVSWAT计算的不合理值,在保持其他参数不变的情况下,模拟结果得到显著提高。敏感性分析结果和径流曲线数(CN2)的分析也间接验证了流域平均坡长修正方法的可行性。 在干旱半干旱、降水稀少的黑河山区流域,春季融雪径流是其重要补给来源,而SWAT模型采用了相对简单的度日因子方法计算融雪径流,模拟的融雪径流明显偏小,不能很好的反映高寒山区的融雪过程,影响了径流模拟精度。本文将具有物理机制的融雪径流计算方法的FASST模型的集成到SWAT模型,增加植被、土壤温度、地形和雪相变等对雪融化的影响因素,改善SWAT模型融雪径流的计算方法,以提高SWAT模型的模拟精度。并通过对比集成前后黑河山区莺落峡出山口月径流、融雪径流和地表径流,验证了集成后的SWAT模型的模拟精度得到显著提高,能更好的反映黑河山区复杂地理环境融雪期的融雪径流过程。


关键词

  • FASST
  • Heihe River Basin (HRB)
  • slope length
  • snowmelt runoff
  • SWAT
  • 黑河
  • 流域平均坡长
  • 融雪径流

引用方式

余文君. SWAT模型在黑河山区流域的改进与应用[D]. 南京师范大学, 2012.

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