论文摘要
地表径流模拟是土壤侵蚀、农业面源污染、地表水量平衡计算等众多研究领域中非常重要的技术手段和环节。无论在流域侵蚀产沙过程,还是在农业面源污染的运移过程,水循环都是主要因素。因此以流域为尺度进行土壤侵蚀和面源污染研究时,流域的水文过程是其中的主要研究内容。本文选取三峡库区汤溪河流域作为研究区域,在地理信息系统技术的支持下,利用SWAT模型进行径流模拟。对研究区的土壤和土地利用类型按照模型数据要求进行重新分类和编码,利用近50年的气象观测数据建立适用于研究区的气象模拟发生器,采用2005年6月-10月的日降雨量进行模拟和验证,用6月-8月的径流实测值与模拟值进行模型参数率定,9月-10月的径流实测值对模拟值进行验证,构建了汤溪河流域的分布式水文模型。主要研究结果包括以下几个方面：（1）在GIS软件的帮助下,建立了汤溪河流域地理信息空间数据库。构建栅格精度为83×83m的数字高程模型DEM（Digital Elevation Model）,利用ArcGIS提取相关的水文信息,将研究区划分为21个子流域,结合第二次土壤普查资料和2005年的土地利用现状图（1：5万）,建立了研究区的土壤类型和土地利用类型空间数据库,把土壤类型、用地类型和子流域进行叠加分析,把研究区划分为38个水文响应单元,实现流域分布式描述。（2）构建了研究区域的属性数据库。参照全国第二次土壤普查资料,建立土壤属性数据库,包括土层次、土壤容重、土壤有效含水量等13个参数。将用地类型代码转换成模型要求的用地类型。使用与研究区域邻近的两个气象站点1956-2000年的日气象观测资料建立了研究区的气象模拟发生器。（3）参数率定。对研究区进行参数率定时,结合研究区的实际情况,并经过多次试验,对六个参数进行了校正,分别是SCS（Runoff Curve Number Method）模型径流曲线、土壤有效可利用水量、土壤饱和导水系数、地下水补给滞留时间、基流衰退系数、土壤蒸发补偿系数。（4）构建了汤溪河流域的分布式水文模型。利用2005年6月-10月的实测日径流量进行了模型的校正和验证。模型校正月份6月-8月径流实测值跟模拟之间的相对误差分别为-12%、-19%和-17%,径流相关系数分别为0.85、0.87、0.88,模型确定性系数分别为0.56、0.89、0.68。模型验证期9月、10月径流实测值跟模拟值之间的相对误差为13%、17%,径流相关系数分别为0.85、0.83,模型确定性系数分别为0.73、0.89。模拟结果满足模型精度要求。（5）研究结果表明在SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型的支持下,使用研究区的土壤数据、土地利用现状数据、数字高程模型以及降雨数据,能够对三峡库区汤溪河流域的径流进行较精确的模拟,对无大量实测水文资料地区的降雨-径流过程研究有重要意义。