WAT模型在青海湖布哈河流域径流变化成因分析中的应用

第35卷第2期

2007年3月河海大学学报(自然科学版)JournalofHohaiUniversity(NaturalSciences)Vol.35No.2Mar.2007SWAT模型在青海湖布哈河流域径流变化成因分析中的应用

刘吉峰1,霍世青1,李世杰2,杜　宇3

(1.黄河水利委员会水文局信息中心,河南郑州　450004;2.中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏南京　210008;

3.广东重工建设监理工程有限公司,广东广州　510004)

摘要:为了探讨气候变化和人类活动对流域水文过程的影响,利用分布式水文模型SWAT对青海湖布哈河流域过去几十年径流变化进行了模拟研究.研究结果表明,20世纪80～90少的主要原因是气候变化.在此基础上,行了预测,得出未来30年径流增加的可能性比较大,趋势的结论.

关键词:SWAT模型;;;;;青海湖

:1000Ο1980(2007)02Ο0159Ο05

,由于中纬度气候暖干化[1]和流域人类活动的加剧,近几十年湖泊萎

4]缩速度加快,湖泊水位每年下降的平均速度接近10cm[2Ο,引起了人们的高度关注,有关专家对青海湖也进

7]行了许多研究[5Ο.丁永建等[8]根据径流和蒸发与气温和降水的相关关系建立了流域水量平衡方程,证明了

湖泊水位变化对气候的敏感性;马钰[9]综合分析了前期降水量、蒸发量、水汽饱和气压差、冰融期气温等多要素对流域径流贡献的相对大小;秦伯强[10]则利用改进的蓄满产流模型模拟了流域径流变化和青海湖水位的变化过程.这些研究主要利用水量平衡方程或者概念性水文模型进行计算,较少考虑流域地表特征的空间非均匀性.从20世纪80年代至今,青海湖流域土地利用等发生了很大变化,植被退化,土地沙化,流域生态环境日趋恶化,这些变化对流域水文水资源有何影响是非常值得研究的问题.布哈河是青海湖流域最大的河流,径流量占青海湖入湖径流总量的50%以上,因此模拟预测布哈河径流变化对分析青海湖水量变化和资源利用具有重要意义.

SWAT模型是美国农业部农业研究服务中心开发的分布式流域水文模型,其主要功能是模拟预测气候变化、土地利用和土地经营管理方式等对流域水量、水质方面的影响.SWAT模型具有很强的物理机制,特别适用于具有不同的土壤类型、不同的土地利用方式和管理条件下的复杂的大流域,并能在资料缺乏的地区建模,在加拿大和北美寒区已被广泛地应用[11].SWAT模型在结构上考虑融雪和冻土对水文循环的影响,因而

13]较适用于我国西北的高寒区[12Ο.

本文利用分布式SWAT模型,综合考虑流域地形、植被、土壤和土地利用等因素,模拟青海湖布哈河流域的水文过程,研究流域径流变化的主要影响因子,预测未来气候情景下径流的变化趋势.

1　研究区概况

青海湖流域位于青海省东北部,流域西北高、东南低,海拔在3194～5174m之间,流域面积为29661km2.流域属内陆高原半干旱气候.流入青海湖的河流有50余条,其中布哈河是最大的河流.

布哈河流域地处整个青海湖流域的西北部,主要在青海省海西藏族自治州天峻县境内.布哈河发源于疏勒南山,从西北向东南流入青海湖.作为青海湖水系最大的河流,布哈河集水面积近

15000km2,占青海湖流域总面积的一半以上.水系呈树枝状,南北岸支流不对称,南岸支流相对较短,水量较小;北岸河网稠密,支流繁多,水量也较为丰富.布哈河多年平均径流量为7185亿m3,约占入湖径流总量的50%～60%.布哈河径流　　收稿日期:2006Ο06Ο26

基金项目:国家自然科学基金资助项目(40471001);水利部基金资助项目(230200)

),男,山东聊城人,工程师,博士,主要从事气候变化对流域水文水资源影响的数值模拟研究.作者简介:刘吉峰(1972—