文档介绍：天津理工大学
硕士学位论文
基于SWAT的流域下垫面变化的水文响应研究
姓名:田彦杰
申请学位级别:硕士
专业:环境科学
指导教师:汪志荣
2012-05
基于的流域下垫面变化的水文响应研究摘要要因素之一,而人类不合理的土地利用方式等活动使下挚面的结构发生改变,引起了水文过程的变化。研究下垫面变化的水文响应对水资源保护和生态规划具有重要的理论和现实意义。随着计算机、遥感和地理信息系统技术的发展,分布式水文模型已成为研究水文过程的重要手段。由美国农业部农业研究中心开发的本文选择海河流域的漳河上游地区作为研究区域,应用模型对该区进行径流模拟,并在此基础上,通过设置各种下垫面变化情景,模拟下挚面变化的水文过程,研究水文要素对下垫面变化的响应程度和变化规律。主要研究成果如下:鸭肆饔虻腟P突∈葑柿希ü技柿洗怼⒒〔问扑和文件格式转换,构建模型数据库。数量对水系生成和径流模拟存在~定影响。结果显示,在漳河上游流域以作为划分子流域的面积阈值,共划分个子流域为子流域划分水平的最佳状态,能较真实反映流域的径流情况。范薈、个敏感型参数,使率定过程合理有效。比较分析从上游到下游逐次校准和直接校准流域总出口两种校准方法的差异性,发现从上游到P驮年校准期和均大于峁衔@硐耄暄橹て谄兰巯凳荒芡耆ù锉辏饕T蛭S捎谌死嗷疃贾一年的实测资料难以反映流域自然状态下真实的水文情况和水资源利用数据资料的短缺。诹饔蛟恋乩美嘈停τ猛恋丶ǘ朔ê涂占渑渲梅ǎ柚貌煌南碌面变化情景,在~年时问段进行水文模拟,定量评估流域下垫面变化对流域陆量、蒸发损失、传输损失等挠跋臁=峁允荆鞘杏玫氐谋浠愿魉囊K赜跋炀烈,城市化和耕地化在不同程度上减少入渗,增大地表径流、产水量、河道径流、河道传输损失。林地有很好的涵养水分作用,为减少水土流失,在流域内进行适当的退耕还林是很有必要的。关键词:下垫面;模型;子流域划分;径流量;水文响应水资源与水环境问题是全球环境问题的研究热点。流域下挚面是影响水文循环的重P停云淝看蟮奈锢斫峁购投喾矫娴哪D夤δ埽谒奈侍庋芯恐蟹⒒恿酥匾作用。冉虾头治隽饔虻淖恿饔蚧质坑刖读髁磕D饨峁叵担⑾肿恿饔蚧下游逐次校准更能保证上游子流域的模拟效率,具有更好的模拟结果。地和河道两个阶段中多个水文要素ㄕ羯⒎ⅰ⑷肷⒌乇砭读鳌⒉亢秃拥谰读
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、植被圈、土壤圈、水圈等环境中物质和能量输移的载体,是自然界最重要的也是影响广泛的物质循环之一。在水文循环过程中,参与和影蛩难的各个要素都不断发生着物理、化学和生物变化,其中下挚面的变化对水文过程的影响杂的下垫面变化在不同时空关系下对水文循环产生何种影响、如何在确保生态平衡的条件下合理有效的进行土地利用分配等问题都成为当今研究的重点所在。与此同时,随着现代科学技术的不断发展,寻找对下垫面变化的水文响应研究的简便易行且行之有效地水文模型是水文学研究的重要方法之一,也是研究自然界土壤、生态、环境变化与为近年来国际上现代水文模型研究的热点和未来水文模型发展的方向。其中模型以其强大的功能、先进的模块化结构、高效的计算、免费的程序源代码、友好的输入输出模式和界面、专门的网络交流平台等优势迅速在世界范围内得到了广泛的应用和发展,成为具有重要国际影响的分布式水文模型。海河流域是我国七大流域中水资源最缺乏的流域,而漳河作为海河流域南系的重要省的用水利益问题,成为全国水事纠纷最为严重的地区之一。近年来,人类活动逐渐加剧,随之引起的土地利用方式等下垫面因素变化对该区的水资源影响也愈发明显。本研究以漳河流域上游地区为研究区,借助于模型,模拟研究区的水文过程,并在此基础上,通过建立多种情景,改变研究区的土地利用方式,模拟预测不同下垫面条件下的水文过程变化,定量分析下垫面变化与水文要素变化之间的关系,以期进一步生态恢复提供参考和建议,并为分布式模型在该区的实际应用奠定基础,对流域的现代化数字管理具有深远的实际意义。是指与大气下层直接接触的地球表面。一般水文学上研究的下垫面称为水文下垫面,按通常的理解,水文下垫面是指地表各类覆盖物所组成,是不容忽视的,由于人类活动改变了下垫面的利用和覆被状态,在一定程度上引起了水土流失、水污染、洪水等严重的生态问题,也加剧了水资源短缺和配置之问的矛盾。复方法,以适应现代化的水资源数字管理平台也显得尤为关键。自然水文关系的基础。分布式流域水文模型是重要的一类水文模型,具有能够更准确从机理上描述水文过程,同时能够有效运用现代计算机技术、“”技术的优点,已经成河流,其水资源状况也令人堪忧,尤其是漳河上游地区,由于水资源短缺并涉及相邻三了解下垫面变化下的水文响应