基于SWAT模型的流域径流模拟研究

论文摘要

本文围绕水库群调蓄影响下流域水文情势变化开展研究,通过调查获取了流域的地形、土壤、土地利用及水文数据,并使用多源气象数据搭建了基于SWAT模型的分布式水文模型,对流域的径流模拟及其变化进行了分析研究;同时,通过增加水库模块并且修改水库出流方案,研究了不同方案下流域下游断面的流量变化及其对生态环境产生的影响,可为考虑生态目标的水资源调度提供一定借鉴和参考。本文的研究结果如下:（1）SWAT分布式水文模型在研究流域有较好的适用性,由中国气象同化数据集（CMADS）驱动的模型模拟结果表明,评价指标NSE系数和R2在上中下游均取得了较高的结果,特别是在流域出口点,其NSE系数为0.84,R2为0.85。而由传统气象站数据（TMSD）驱动的模型模拟效果明显差于CMADS,表明CMADS能够有效地适用于气象站点稀缺的地区,提高径流模拟精度。（2）对模型的参数敏感性进行了分析,结果表明:ESCO（土壤蒸发补偿系数）、SOLBD（表层土壤湿容重）、ALPHABNK（河道调蓄系数）、SOLK（土壤饱和传导率）四个参数在两种模型中灵敏度水平相同,表明了它们对模型结构以及模拟结果影响最为显著。同时,模型的参数不确定性也是影响模拟结果精度因素之一。由CMADS驱动的模型各站点的p-factor值均小于由TMSD驱动的模型,而且其95%置信区间也要小于TMSD,说明由CMADS驱动的SWAT模型的模拟结果不确定性区间相对较小。（3）基于原始SWAT模型,增加了水库调节计算模块,将实测月出流输入模型中,发现流域下游水文站的径流模拟评价指标在率定期和验证期内都有了显著的提升。表明基于实测水库出流的方案能有效的提高流域径流模拟的精度,尤其是在枯水期与洪峰,模拟径流与观测径流的拟合度有显著提升。（4）分别将两种不同的方案输入水库调节计算模块,发现在流域出口点模拟出的径流量有明显的差异。结果表明:基于常规调节计算方案的SWAT模型在流域出口断面模拟的月径流量近六年内变化相对比较平稳,而基于发电偏好调节计算方案的模型模拟出的月径流量波动较大。同时,通过使用生态指标评价两种方案下SWAT模型在流域出口生态断面的模拟结果,发现了常规方案下的模型模拟出的径流量更适宜断面以下的生态环境。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 卢健涛

导师: 覃晖

关键词: 模型,径流模拟,不确定性分析,水库调蓄

来源: 华中科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地球物理学

单位: 华中科技大学

分类号: P333

DOI: 10.27157/d.cnki.ghzku.2019.002600

总页数: 72

文件大小: 3532K

下载量: 327

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