基于SWAT模型的江西大岗山森林生态站小流域径流的模拟研究

论文摘要

本文选取江西大岗山一典型小流域作为研究区域,在地理信息系统的支持下,采用流域分布式水文模型SWAT(Soil and Water Assessment Tool),研究不同土地利用方式下流域产流变化响应机制。首先,对研究区土壤和土地利用方式按照模型要求进行重新分类和编码,利用2000年～2003年的水文、气象、地形等数据构建了大岗山小流域的分布式水文模型,确定了适合当地的敏感性参数数值。其次,结合研究区实际情况,构建了5种情景模式,采用SWAT模型分别模拟了5种不同土地覆被情景下的年平均径流量。模拟计算表明,将研究区的混交林分别替换为裸地、草地、常绿林、落叶林时,产流量发生了明显的变化,流域径流量由大大小依次为:裸地、草地、混交林、落叶林、常绿林。表明,常绿林具有较强的水源涵养功能。SWAT模型在此地的成功应用及本文的研究结果,对于今后该区水资源规划与管理具有指导作用。同时,也为SWAT模型在南方典型丘陵区及小尺度流域的径流模拟提供了理论支撑。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 SWAT 模型介绍
• 1.2.1 SWAT 模型发展
• 1.2.2 SWAT 模型结构
• 1.2.3 SWAT 模型原理
• 1.3 SWAT 模型应用进展
• 1.3.1 LUCC 对径流的响应研究
• 1.3.2 气候变化对径流的响应研究
• 1.3.3 输入参数对径流的响应研究
• 1.3.4 国内其它研究
• 1.3.5 问题与展望
• 2 研究材料与方法
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 研究区自然地理概况
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 气候
• 2.1.4 水文
• 2.1.5 土壤
• 2.1.6 植被与生态概况
• 2.2 研究内容、方法及技术路线
• 2.2.1 研究内容
• 2.2.2 软件系统
• 2.2.3 研究方法
• 2.2.4 技术路线
• 3 SWAT 模型数据准备
• 3.1 SWAT 模型数据准备
• 3.2 数据处理
• 3.2.1 地图投影转换
• 3.2.2 DEM 数据构建
• 3.2.3 DEM 的水文信息提取
• 3.2.4 土地利用方式
• 3.2.5 土壤类型数据
• 3.2.6 土壤属性数据
• 3.2.7 气象数据库
• 3.2.8 水文数据
• 4 SWAT 模型结果与分析
• 4.1 模型构建
• 4.1.1 流域分隔
• 4.1.2 气象数据写入
• 4.1.3 模型运行
• 4.2 敏感性分析
• 4.2.1 敏感性分析方法
• 4.2.2 敏感性参数选取
• 4.3 模型校准与验证
• 4.3.1 参数率定
• 4.3.2 模型验证
• 4.4 SWAT 模型结果评价
• 4.4.1 SWAT 模型结果评价方法
• 4.4.2 模拟结果评价
• 5 土地利用变化下的径流模拟与分析
• 5.1 土地利用情景建立
• 5.2 模型结果分析
• 6 讨论与结论
• 6.1 讨论
• 6.2 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介