基于GIS與SWAT模型的母豬河流域徑流模擬.pdf

1、受人類活動與氣候變化影響,威海市文登區(qū)母豬河流域水文作用日益凸顯。流域水資源年際變幅大,豐枯懸殊,旱澇并存。流域水文作用不僅影響了人們的生產(chǎn)生活,同時,也制約著母豬河流域乃至文登區(qū)域經(jīng)濟健康有序的發(fā)展。
　　本文利用母豬河流域多個雨量站點實測降水數(shù)據(jù)及1978-2008年實測氣象數(shù)據(jù),構(gòu)建了母豬河流域SWAT模型,模擬流域的產(chǎn)匯流。利用GIS可視化及其空間分析方法對母豬河流域徑流時空分布特征進行分析,建立了徑流分布評價模型。母豬河

2、流域SWAT模型模擬結(jié)果表明:流域內(nèi)徑流時空分布很不均;母豬河流域徑流主要集中在7-9月,7月達到最高值,其他月份徑流較低;流域年均徑流深為268.35mm;徑流在空間上主要分布于流域中西部和東北部界石鎮(zhèn)、米山鎮(zhèn)和文登營鎮(zhèn),南部平原區(qū)海濱徑流相對較小。分析比較流域內(nèi)英武河、山馬河、張格河等10條主要河段徑流,結(jié)果表明,各河段控制流域的徑流強度不盡相同。五道河和楚峴河河源位于昆崳山區(qū),徑流模數(shù)相對較高,分別達到10.249(10-3m3/

3、(s·km2))和10.087(10-3m3/(s·km2)),也由此驗證,高海拔地區(qū)徑流能力較強。
　　全球海氣耦合模式預測結(jié)果表明:未來20a,中國年平均氣溫將增1.3-2.1℃,全國年均降水量將增2％-3%;未來50a,中國年平均氣溫和降水量將增加2.3-3.3℃和5%-7%?；跇?gòu)建的母豬河流域SWAT模型,通過設(shè)計不同降水和氣溫變化情景,驗證降水、氣溫與徑流的相關(guān)程度。模擬未來氣候變化母豬河流域水文響應(yīng)情況。結(jié)果表明:到

4、2020年母豬河流域年均徑流將增加4.26%,達到279.78mm;2050年,母豬河流域年均徑流將增加9.94%,達到295.02mm;氣候變化對母豬河流域徑流的影響較為顯著。影響氣候的主要因子包括降水、氣溫、風速和太陽輻射。利用AHP層次分析法,確定各主要因子對徑流的影響權(quán)重。通過SWAT模型子流域輸入和輸出結(jié)果,對各主要因子進行插值與疊置分析。利用GIS重分類與柵格計算,消除各主因子量綱影響,最后建立氣候主要因子控制下的徑流空間分

5、布評價模型與徑流空間分布圖。根據(jù)徑流空間分布圖,徑流高值區(qū)主要分布在母豬河流域中西部以及降水量大、氣溫低的地區(qū);徑流中值區(qū)主要分布在母豬河流域中部和北部地區(qū);徑流低值區(qū)則主要分布于母豬河流域南部沿海地區(qū)。風速與太陽輻射的影響較降水與氣溫對徑流的影響很小,疊置融合后貢獻較小。
　　通過對母豬河流域徑流模擬,構(gòu)建SWAT水文模型,評價氣候變化及其影響因子對母豬河流域的水文效應(yīng)具有重要意義。同時,為制定有效的保水、防洪、海水入侵防治水資