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2期刘吉峰,等　SWAT模型在青海湖布哈河流域径流变化成因分析中的应用

n161

ENS=1-n∑(Q0-Qp)2

i=1∑(Q0-Qavg2)

式中:Q0———流量实测值;Qp———流量模拟值;Qavg———流量实测平均值;n———实测数据个数.ENS的值可以在0～1之间变动.1表示模拟值与实际值完全一致;0表示模拟效果与采用实测值的平均值代替的模拟效果是一样的,模拟值与实测的平均值没有差异;若ENS为负值,则模拟结果无效.

选用1983～1990年布哈河口水文站的径流

数据进行逐年和逐月水量平衡校正,相应土地利

用数据为20世纪80年代中期的数据;采用模型

校准过程中得到的参数,应用1995～2003年的径

流数据进行模型验证,验证期使用1995年的土地表1　模型率定的主要参数值Table1　MainparameterscalibratedinSWAT变量CN2GW_REVAP

GWQMN模拟过程地表径流基　　流基　　流

流参数说明径流曲线数潜水蒸发系数土壤有效含水量参数范围调整值+/-800120500517011685利用资料.ESCO100011201083.1

　参数率定0～107,对O0～1015.～1990,R2=

0196,ENS=0189.SWAT模型所调整的敏感参数及其最终调整结果如表.

3.2　模型验证

由图3和图4可以看出,1991～2000年径流量的模拟较为准确,R2=0195,ENS=0187;逐月径流的模拟结果R2=0193,ENS=0182,模拟精度也比较高.由于模型的率定和验证分别采用了相应时段的气候和土地利用资料,说明模型运行比较稳定,能够较为真实地模拟流域的水文过程.

图3　年径流量模拟与实测值

Fig.3　Simulatedandobservedvalues

ofyearlyrunoff图4　月径流量模拟与实测值Fig.4　Simulatedandobservedvaluesofmonthlyrunoff

4　结果分析

4.1　水文变化因子分析

应用率定好的SWAT模型,采用敏感性试验方法分析了表2　气候和土地利用变化情形比较Table2　Comparisonofsimulatedrunoffvariation

模拟

方案模拟径流量/(m3 s-1)

241061

221767

181696

17190920世纪80～90年代气候变化和土地利用变化对径流的影响.underdifferentcombinationsofclimateandlanduse试验中气候和土地利用组合如下:(a)方案1,20世纪80年代气候与土地利用;(b)方案2,20

世纪80年代气候与90年代的土地利用;(c)方案3,20世纪90年代气候与80年代的土地利用;(d)方案4,20世纪90年代气候与土地利用.模拟结果(表2)表明,模拟的径流量大约减少了61152m3/s.径流变

化中80%以上是由气候因素造成的,因为20世纪80～90年

代,流域的气温增加了0142℃,而降水减少了29111mm;土地径流变化量/径流量模拟(m3 变化百分比/%s-1)0-11294-51365-6115201507021103871211008124方案1方案2方案3方案4误差