基于SWAT模型气候与土地利用变化的产流产沙模拟研究——以龙溪河流域为例

来源 :重庆师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:killer0662
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于流域内地势地形等自然因素和人类活动的影响,水土流失成为该流域的主要生态问题。经过模拟水文过程,预测流域的水文物理过程,分析气候变化和土地利用变化对径流量与泥沙量的影响程度。通过对产流产沙的研究,有利于流域水资源的合理开发与管理,有利于保障三峡水利枢纽工程的安全乃至整个长江流域的生态安全,实现水土资源的可持续利用具有重大的应用价值。  本文选取重庆市龙溪河流域为研究对象,分析适合该流域水文模型,最终选取了SWAT模型。使用模型中基础的两个模块,包括水文子模块和土壤侵蚀子模块。在模型中加载了龙溪河流域范围内数字高程地图(DEM),基于这一空间数据可以生成河网,划分子流域,手动添加水库点,最终计算出子流域参数。然后SWAT模型对该流域的土地利用、土壤空间数据以及坡度分别进行重分类,重分类之后继续对其进行叠加分析。依据叠加分析结果进行水文响应单元的划分,将流域划分为342个水文响应单元。气象数据对径流量、泥沙量的影响较大,将流域内的气象数据加载到SWAT模型中。依据输入的数据对流域内径流量以及泥沙量进行模拟。  根据模拟的结果,还需要对参数进行调整,本文使用SWATCUP软件对模拟的径流量和泥沙量进行校准与验证。使用了三个评价指标,对模拟结果做了适用性评价。从径流量校准与验证结果看,2003年-2008年月均径流量校准期模拟值与实测值Nash-Suttcliffe是0.64,相关系数达到0.71。2009年-2014年月均径流量验证期模拟值与实测值Nash-Suttcliffe是0.74,相关系数达到0.79。2003年-2008年月均泥沙量校准期模拟值与实测值Nash-Suttcliffe是0.75,相关系数达到0.83。2009年-2014年月均泥沙量验证期模拟值与实测值Nash-Suttcliffe是0.71,相关系数达到0.83。从评价指标结果看,该模型适用于龙溪河流域的研究。  气候变化和土地利用变化是客观存在,文中设置25种气象变化情景,在这25种情境下对流域内径流量与泥沙量进行模拟,分析得出降水量对径流量、泥沙量的影响是正相关并且较为敏感,而气温对径流量与泥沙量的影响较小,并且气温会产生负影响。  土地利用变化对径流量和泥沙量的影响是水文模拟的又一重要内容。近年来,由于水土流失严重,重庆市也实行了退耕还林还草的规划。从时间变化上分析,依据土地利用空间数据,包括2000年、2005年、2010年土地利用空间数据,对流域内径流量和泥沙量进行模拟,模拟的结果表明土地利用中,耕地较多时,径流量和泥沙量较大。耕地减少林地增加时,径流量减少、泥沙量减少。说明退耕还林的土地利用规划有利于涵养水源、水土保持、保护生态。从空间变化上,基于2005年土地利用空间数据,按不同坡度退耕还林还草的计划,设置了三种土地利用情况。根据三种土地利用情况对流域内的水文数据进行模拟,最后得出模拟结果。不同坡度还林还草后,对径流量和泥沙量的影响程度不同。为未来退耕还林还草政策的具体实施提供科学依据。
其他文献
学位
采用自组织映射(SOM)方法对美国43所信息类科研机构在2001-2011年被EI数据库收录的论文及其分类号进行了可视化聚类分析,并归纳出各机构聚类的主要工程技术类研究领域。结果
耕地作为人类赖以生存的资源,一方面与人类劳动相结合,为人类提供生产生活资料,产生经济效益;另一方面还承载着满足工业化和城市化的用地需求,保障国家粮食安全,农民的衣食住
干部考察是干部选拔任用和干部管理监督的基础和前提性工作。要快速而全面、客观、公正、准确地考察领导干部 ,保证干部考察的真实性 ,为选拔使用干部和加强对干部的管理监督
学位
埂坎通过分割坡长和降低坡面坡度控制坡耕地土壤侵蚀,具有较好的水土保持效果。在三峡库区坡耕地整治、高标准基本农田建设等工程中,土质埂坎因其造价低、施工方便、生态适宜
洪水灾害历来是我国最严重的自然灾害之一,我国拥有特别丰富的历史文献资料,历史上关于洪涝灾害的文字记载,其记录年代之长、内容之细致、记录所及范围之广,是世界上任何国家
江泽民总书记关于“三个代表”的重要思想,是我们党的立党之本、执政之基、力量之源,是解决党的建设两大历史性课题,永远保持党的先进性、战斗力和创造力的行动指南。建党79
学位
作为全球三大生态系统之一的湿地,是介于陆地生态系统与水域生态系统相互作用形成的一种拥有较多独特功能的生态系统。它是人类赖以生存地极为重要的环境生态系统。但近年来随