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基于SWAT模型的里下河平原区水文模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
本文以江苏里下河平原区为研究对象,结合该流域DEM与实测水系,运用凹陷化算法提取河网,并通过人工修正以实现河网的合理概化,使提取的河网水系等要素基本符合里下河区域实际水文状况。然后构建里下河平原区SWAT水文模型,以2006-2011年水文站汛期流量数据为基础,对该区域水文进行模拟,并对模型的适用性做了评估。研究结果表明：影响该区域径流模拟前三位敏感参数分别为径流曲线数（CN2）、土壤蒸发补偿系数（ESCO）和基流α系数（ALPHA_BF）;经模型参数率定与验证检验,得出汛期内月模拟流量与实测流量的相关系数R2、Nash-Sutcliffe效率系数ENS均在0.80以上,相对误差|Re|均小于5.0%,表明SWAT模型在里下河平原区月径流模拟较好的适用性。该研究探讨了平原区分布式水文模型的应用,可为里下河平原区未来的水资源规划管理提供了科学参考依据。 相似文献
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大尺度资料稀缺地区水文模拟可行性研究 总被引：4，自引：0，他引：4
大尺度资料稀缺地区的水文预报近来已经成为水文研究的热点之一。水文模型是水文预报的重要工具,具有物理基础的水文模型已经广泛的用于水循环研究、流域水资源规划和管理中。水文模型是否适用于某一特定的研究区域取决于模型的结构、水文气象资料以及可获取的下垫面资料的代表性，大、中尺度的水文模拟尤其如此。本文选取具有物理基础的分布式水文模型VIC-3L来研究大尺度资料稀缺地区水文模拟的可行性。以黄河源区为研究区域，将本区内8个气象站的日气象资料插值到本区的218个0.25°×0.25°的网格，输出日径流过程，在此基础上进行不同时间尺度的水文模拟可行性研究。结果表明，VIC-3L能在月、年尺度上很好的模拟黄河源区的水文过程，虽然能够在黄河源区的流量范围内较好的模拟其大小的变化，日过程的模拟和实测过程并不是很好，这可能是由于黄河源区内现有的日资料不能代表黄河源区的气象条件的日空间分布，因此建议增加遥感技术在黄河源区的应用。 相似文献
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水系提取是水文气象预报的基本工作之一。通过用DEM提取水系,可为水文模拟/预报提供详细的下垫面资料,文章利用HEC-GeoHMS和Arcgis对淮河息县以上流域进行水系提取及分析。基于DEM数据,利用水文分析模块HEC-GeoHMS,通过填洼、流动方向、流量累积、流定义、流分割、集水网格划分、集水多边形处理、引流线处理、集水区域等处理提取水系,生成的流域水系模块及数据文件,可以直接作为水文模型的输入。 相似文献
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大沽河典型小流域非点源污染模拟 总被引：5，自引：0，他引：5
流域水质管理是一个多步骤的过程,数学模型以其定量计算和动态操作在流域管理中起着重要作用。本文利用美国农业部开发的AnnAGNPS模型,以大沽河典型小流域为例,给出非点源污染流域水文水质模拟过程。首先在察水单元和沟道勾划的基础上,完成数据库的建立。参数估值主要依据流域性质、先前经验值、其它模拟研究和文献中的取值。其次采用各小流域出口流量、泥沙和总氮实测值优化参数、校准和验证模型,分析模型在研究区的适用性。在大沽河小流域,模型对降雨场次地表径流、泥沙及总氮的模拟结果表现出了很大的不确定性,而相应的年均负荷估算结果较好。当前AnnAGNPS模型主要被用于评价流域非点源污染的长期影响及最佳管理措施的选择,以上精度足矣。最后利用校准后的模型进行小流域污染负荷估算和管理措施模拟。结果表明为了达到同时削减径流、沉积物及总氮的输出量,在大沽河上游应采取退耕还林的措施,治理非点源污染。 相似文献
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SDSM模型在海河流域统计降尺度研究中的适用性分析 总被引：10，自引：2，他引：8
全球气候变暖对陆地水循环会产生重大影响,统计降尺度方法是解决大尺度气候信息和小尺度水文响应的空间尺度不匹配问题的有效方法之一。选取NCEP/NCAR再分析日资料(简称NCEP)和HadCM3在A2和B2情景下的大气变量日资料(简称H3A2和H3B2),并选取海河流域上11个站点1961年～2000年日平均温度、蒸发皿蒸发量以及降水的实测资料,采用SDSM(the Statistical Down-Scaling Model)方法,进行海河流域气候变化特征量的降尺度研究。研究表明：①使用SMLR (Stepwise Multi-Line Regression)方法,可以在广阔的空间范围内优选出具有一定物理机制的适用于不同预报量的预报因子;②SDSM方法对日平均温度、蒸发皿蒸发量以及降水都能较准确模拟,其观测与模拟值的确定性系数分别可达99%,92%和73%以上;③SDSM方法在模拟极端事件时存在一定系统偏差,而且模拟的峰值略滞后。 相似文献
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文章根据多年观测资料,对石马河流域降水、蒸发、径流、暴雨洪水等重要项目的水文特性进行了分析,井以石马河流域为例,给出了东莞地区水文特性研究的二般方法和步骤。 相似文献
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分布式水循环模型的参数优化算法比较及应用 总被引：1，自引：0，他引：1
分布式水文模型的优势在于还原水文过程的时空变异性,可以很好地模拟和反映各种水文要素和下垫面因素的时空分布不均匀性。由此也导致模型参数过多,在子流域过多的情况下,人工调节参数繁琐复杂,应用优化算法实现参数自动调节成为首选。本文选取石羊河流域九条岭站1988-2005年实测径流资料,分别应用SCE-UA算法、遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)对分布式水循环模型(时变增益模型)进行参数率定,对比3种算法的收敛速度、所需迭代次数和算法稳定性。结果表明:通过SCE-UA、GA和PSO的优化,模型水平衡系数都控制在0.0左右,而相关系数和效率系数分别能达到0.90和0.84以上,模拟精度较好。但粒子群算法的全局搜索能力和收敛速度优于SCE-UA和遗传算法,所需迭代次数最少,初值敏感性小,更适合时变增益模型的参数寻优,有很高的扩展性和改进潜力。 相似文献
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蒸散发作为水文循环和能量平衡联系的纽带,对全球和区域水文过程起着重要作用。本文基于Budyko假设,采用全国71个典型流域的水文气象资料,分析了不同水热模型对蒸散发估算精度的影响,并进一步阐释了不同气候和植被类型下蒸散发对降水、潜在蒸散发和下垫面特征的敏感性。结果表明：①水热模型加入反映下垫面特征的参数后,蒸散发的估算精度能得到显著的提高;②蒸散发的敏感性分析结果表明,干旱流域蒸散发对降水最为敏感,其次是下垫面参数和潜在蒸散发;湿润流域蒸散发对下垫面参数最为敏感,其次是潜在蒸散发和降水;③对于不同植被类型的流域而言,森林流域和混合流域蒸散发对降水和下垫面参数变化最为敏感,草地流域蒸散发对降水的变化最为敏感。研究结果对于蒸散发的区域性研究、稀缺资料地区水文预报等有重要的参考意义。 相似文献
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根据日喀则站气象、水文资料对近年来日喀则气候变化趋势、水文要素特征变化进行了初步探讨。分析表明,近41a西藏日喀则站年平均气温表现为明显的升高趋势,温度变化倾向率为0.31/10a,降水呈微弱上升趋势,年波动较大,总体上呈现暖湿化趋势。1956~2003年日喀则站平均流量基本保持不变,与本站降水量有较好的相关性,与上游江孜站降水考虑的情况下两者相关系数高达0.83,说明年楚河流域的影响较大,多年平均径流量为11.93×108m3,6~9月份降水的占全年流量59.6%.近年来年输沙量呈减少趋势,这与流域内水利设施的改善和植被的恢复有很大关系。 相似文献
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长江三角洲地区中小流域未来城镇化的水文效应 总被引：3，自引：0，他引：3
流域城镇化的水文效应分析对于流域管理十分重要。以长江三角洲地区太湖上游的西苕溪流域为研究区,借助分布式水文模型SWAT对流域降雨径流过程进行模拟分析;在此基础上,结合未来4种城镇化情景,在全流域以及子流域的空间尺度上,年和月的时间尺度上,模拟分析未来城镇化的长期水文效应。结果表明:①在年尺度上,全流域尺度分析表明,未来城镇化情景都将使径流深度增加,蒸发量减小,且随着城镇化比重的增加,二者的变化将更加明显。子流域尺度上,建设用地变化与年径流深度变化之间呈高度线性正相关,径流深度的变化对建设用地面积变化的敏感性高;②在月尺度上,各城镇化情景下大多数月份径流深度增加,且各月蒸发量主要表现出下降的趋势。本文采用水文模型与土地利用变化模型相耦合的方法定量评估未来城镇化对流域水文过程的长期影响,既为土地利用变化水文效应的分析提供了新的理论依据和参考,也为流域管理和规划人员提供了决策基础和方向。 相似文献
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近50年来黄河源区流量对气候变化的响应及其未来变化趋势预测 总被引：2，自引：1，他引：1
利用1961年-2009年黄河上游唐乃亥水文站水文资料及同期该流域气象资料,研究黄河源区流量对气候变化的响应及预测模型,并根据气候模式输出数据,经降尺度处理生成的未来气候情景,对未来黄河源区流量进行了预估。结果表明：近49a间,源区气温呈波动上升态势;蒸发量显著增大,年均降水量没有出现明显的趋势性变化,但具有明显的年际和年代际振荡。源区流量的变化与降水量、气温及蒸发的变化相关关系显著,近49a年来,由于气温的持续上升导致径流蒸散发损耗超过降水量的补给,源区流量总体呈减少趋势。预测未来两个时期2020s、2050s,源区年平均流量分别为593.61m3/s和525.11m3/s,较气候标准期1961年-1990年分别减少14.9%和24.7%。 相似文献
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黄土高原绝大部分地区降水稀少、径流量小,水资源总体相当匮乏,准确掌握区域内径流情况对科学配置稀缺的水资源至关重要。本研究选取黄土高原中部马莲河上游的环江流域为研究对象,采用SWAT模型进行径流模拟研究,并结合1980-1990年的径流实测数据校准和验证模型。分析显示:1采用30m精度的高分辨率数字高程模型(DEM)数据比用90m分辨率DEM数据获得的河网更精细,而模拟误差较小;2子流域划分水平对径流模拟有一定的影响,当子流域划分增加到一定水平时径流量趋于稳定;3通过调整模型中敏感性较高的参数率定模型,使得校准期和验证期月均径流深Re均小于10%,R2分别为0.893和0.822,Ens分别为0.89和0.82,SWAT模型在该地区具有较好的适用性。 相似文献
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SWAT水质模块的扩展及其在海河流域典型区的应用 总被引：6，自引：1，他引：5
SWAT模型功能强大,但模型的功能和参数是针对美国的流域特征定制的,在中国应用还必须针对我国国情和流域特征进行适当的改进和完善。目前SWAT模型在我国主要被用于流域分布式水文模拟、非点源污染负荷估算、土地覆被与气候变化分析等方面。COD指标是我国衡量企业排污是否达标、流域是否污染的重要考核指标,目前SWAT模型缺乏对这一指标的模拟。本文在详述SWAT模拟流域污染物运移过程的基础上,指出了模型水质模块在中国应用中的一些不足,并以河水可生化降解特性参数为依据对SWAT水质模块的改进,完善了模型对BOD指标的模拟和增加了COD指标的模拟功能。通过对海河流域典型区实例研究表明：对水量的模拟,相关系数和效率系数均达到0.80以上;而对氨氮和COD指标的模拟,相对误差控制在20％以内。该方法为解决“SWAT模型不能模拟COD”提供了一种途径,将为SWAT模型在我国流域水环境与水资源综合管理中的广泛应用提供借鉴和支撑。 相似文献
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几种实际蒸散计算方法在土壤水分模拟中的应用 总被引：10，自引：1，他引：10
在田间试验的基础上，将较为常用的Penman和Priestley-Taylor参考蒸散模式的修正模型、实际蒸散模式中常用密集植被状况下的Penman-Menteith模式和稀疏植被状况下的Shuttleworth-Wallace模式计算的玉米蒸散结果进行比较，并利用不同气候年型的土壤水分观测资料对土壤水分变化进行模型，发现干燥年型几种蒸散模型和模拟效果均好于湿润年型，尤其是动力模型。在湿润年份Penman修正模型的模拟效果好于Priestley-Taylor修正模型；在干燥年份玉米旺盛生长季Shuttleworth-Wallace模式的拟合效果好于Penman-Menteith模式；但在湿润年份Penman-Menteith模型在叶面积较大时模拟效果较好。相对而言，参考蒸发修正模型中含有土壤水分参数，对土壤水分变化较大时模拟的稳定性较差。模拟结果表明，使用环境要素模拟土壤水分变化在一定时间长度内效果较好，时间过长可造成较大的累积误差。 相似文献
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黄河源区是黄河流域的重要组成部分,其径流变化影响着整个流域的水资源和生态系统安全。本文利用1976—2014年黄河源区径流、气象、数字高程模型DEM（Digital Elevation Model）、土地利用、土壤以及第六次国际耦合模式比较计划CMIP6（6th Coupled Model Inter-comparison Project）中8个模式的3个未来情景（SSP126、SSP245和SSP585）气象数据,基于SWAT（Soil and Water Assessment Tool）水文模型,对黄河源区主要水文站的径流进行了模拟、未来预估和变化分析。研究表明：①SWAT模型对黄河源区历史径流模拟的适用性较好,径流模拟的不确定性较小,模拟值较接近于实测值。②参数敏感性分析表明27个与水文有关的参数都对径流模拟有一定的影响。其中,土壤蒸发补偿因子、湿润条件II下SCS（Soil Conservation Sevice）径流曲线数、浅层地下水径流系数的敏感性较强,径流受陆面蒸散发、下垫面和降水影响较大。③降水是影响未来径流的主要因素。在SSP126和SSP245两种未来情景下,吉迈、玛曲和唐乃亥3个水文站在2021—2100年的两个时期（2021—2060年和2061—2100年）年均流量均呈增加趋势;而在SSP585情景下,2021—2060年呈增加趋势,2061—2100年则呈减少趋势。相对于1976—2014年,未来近期（2021—2060年）唐乃亥和玛曲站年均流量在SSP585情景下增加幅度最低,SSP126情景下增加幅度最高;吉迈站在SSP245情景下增加幅度最高,SSP126情景下增加幅度最低;未来远期（2061—2100年）3个水文站除了吉迈站是在SSP126情景下增加幅度最低外,其余均是在SSP585情景下增加幅度最低,SSP245情景下增加幅度最高。研究结果可为黄河流域水资源管理、防洪蓄水和生态环境保护等提供科学依据与理论支撑。 相似文献
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基于径流模拟的汉江上游区水资源对气候变化响应的研究 总被引：25，自引：4，他引：25
本文简要介绍了基于水文过程的、具有较强物理机制的流域分布式水文模型SWAT.然后由遥感和地理信息系统手段得到流域的土壤类型与植被覆盖及雨量气象站点分布图,通过改进的SWAT气象模拟器模拟出缺乏实测的日气象资料,再结合实测的降雨资料作为SWAT模型的输入,对两河口流域1981年～1985年进行年月径流模拟,并利用汉江上游地区两河口流域1981年～1985年5年间的年、月径流量实测资料,以月径流模拟的N-S模型效率系数为主要指标,对SWAT模型中3个最敏感参数ESCO、AWC和CN2进行敏感性分析,进而率定出使得月模拟效果最佳的参数值或参数变化值.参数率定后月径流模拟N-S模型效率系数达0.913,对数误差为0.339,峰值误差为-0.083.在5年准确月径流模拟基础上,以全球变化背景可能出现的25种不同气候变化模式为假设条件,研究了该流域径流及实际蒸发的响应,分析指出汉江流域降水的变化对水资源的影响要大于气温的变化对水资源的影响,降水增加或气温降低都会导致径流增加,而降水增加或气温增加都会导致实际蒸发的增加. 相似文献
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李秀云傅肃性宋现锋吴志刚 《资源科学》1999,21(3):6-10
本文以湿润地区澜沧江支流黑江的景谷河流域为例,对遥感枯水下垫面要素进行了地理相关分析与其分区单元的建立。同时通过单元的波谱信息与水文参数信息转换研究,运用一定的算法,实施河流枯水资源量的估算,其结果与常规实测统计计算数据值基本一致。基于上述景谷河水文站多年水文资料和水文下垫面要素,包括地形地貌、地质岩性和植被等的综合分析认为：①景谷河流域枯水期的最小月流量为4月,其值仅是全年径流的1.0%。②利用遥感空间信息分析水文下垫面单元特征,研究降水进入流域下垫面存贮水文系统内再分配过程诸环节的特性,提取并调整其模型参数,是一经济有效的方法。 相似文献
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本文以湿润地区澜沧江支流黑江的景谷河流域为例,对遥感枯水下垫面要素进行了地理相关分析与其分区单元的建立。同时通过单元的波谱信息与水文参数信息转换研究,运用一定的算法,实施河流枯水资源量的估算,其结果与常规实测统计计算数据值基本一致。基于上述景谷河水文站多年水文资料和水文下垫面要素,包括地形地貌、地质岩性和植被等的综合分析认为：①景谷河流域枯水期的最小月流量为４月,其值仅是全年径流的１０％。②利用遥感空间信息分析水文下垫面单元特征,研究降水进入流域下垫面存贮水文系统内再分配过程诸环节的特性,提取并调整其模型参数,是一经济有效的方法 相似文献
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基于GIS的分布式水文模型系统开发研究 总被引：2，自引：0，他引：2
近几年,随着计算机、地理信息系统GIS和遥感技术的发展,分布式水文模型得到了迅速发展。首先介绍了地理信息系统在分布式水循环模型的应用,探讨了地理信息系统与分布式水文模型的 4种集成模式;然后应用松散耦合结构开发了基于GIS的 水循环机理 系统理论相耦合的时变增益分布式水文模型"系统,并在甘肃省内板桥流域进行了实例验证,获得了良好的模拟效果。 相似文献