基于实测土壤属性数据库的石壁水库流域SWAT模型径流模拟

论文摘要

SWAT（Soil and Water Assessment Tool）是目前广泛应用于土地利用/覆被变化环境下水文效应研究的重要模型之一。我国学者对SWAT模型的应用已有一定研究,但是,由于我国和美国采用了不同的土壤分类系统,以数学方法对我国现有土壤普查数据进行推算得出土壤属性数据库的方式,成为模型更广泛使用的限制因素。本文以泉州南安市石壁水库流域为研究对象,探讨实测土壤属性数据库在SWAT模型流域径流模拟中的应用。以该流域1998年、2002年和2008年三期遥感影像,流域DEM和土壤类型分布图为主要空间数据源,针对流域内各种土壤类型实测其物理属性数据,建立土壤属性数据库,探讨适合该流域的子流域和水文相应单元的划分水平,应用1998-2002年的气象、水文等实测资料,率定了适合该流域的参数值,并应用2003-2007年观测资料进行模型验证,表明SWAT模型适用于石壁水库流域。最后,将此模型用于该流域土地覆被情景的模拟。结果表明,在相同的气候条件下,石壁水库流域径流量的排序为：2002年>2008年>1998年。进而设立4种土地利用情景,研究流域中各种主要土地利用方式对流域径流量的影响。结果表明,石壁水库流域径流量随林地覆盖率增加而减少,具体表现为：工矿用地>住宅用地>耕地>林地。通过上述研究,为石壁水库流域合理安排土地利用类型的配置提供了科学依据。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 目录
• 绪论
• 1 问题的提出
• 2 SWAT模型的发展
• 3 SWAT模型在流域LUCC水文效应研究中的应用
• 3.1 不同土地覆被条件下的流域径流模拟
• 3.2 不同土地覆被条件下的流域水量平衡的影响分析
• 3.3 不同土地覆被条件下面源污染模拟和控制
• 4 问题与讨论
• 4.1 土地覆被类型数据库的种类缺乏
• 4.2 模型土壤数据库参数的不确定性
• 5 研究意义、内容及技术路线
• 5.1 研究意义
• 5.2 研究内容
• 5.3 技术路线
• 第一章 石壁水库流域概况
• 1 石壁水库流域自然地理概况
• 2 地质地貌
• 3 气候
• 4 土壤与植被
• 5 水文
• 第二章 石壁水库流域空间数据的处理及模型数据库的建立
• 1 石壁水库流域空间数据处理
• 1.1 空间数据的投影转换
• 1.2 DEM数据处理
• 1.3 土地利用数据处理
• 1.4 土壤类型数据处理
• 2 石壁水库流域SWAT数据库的建立
• 2.1 土地利用属性数据库
• 2.2 土壤属性数据库及其测算方法
• 2.3 气象资料数据库
• 2.4 水库数据
• 3 本章小结
• 第三章 模型的运行
• 1 子流域和水文响应单元的划分
• 1.1 子流域（Subbasin）划分
• 1.2 水文响应单元（HRU）划分
• 2 模型运行
• 3 模型率定
• 4 本章小结
• 第四章 基于实测土壤属性数据库的石壁水库流域径流模拟
• 1 基于实测土壤属性数据库的径流量模拟
• 2 径流模拟验证结果与评价
• 2.1 年径流模拟结果分析
• 2.2 月径流模拟结果分析
• 3 本章小结
• 第五章 石壁水库流域土地利用/覆被变化对径流的影响
• 1 石壁水库流域土地利用/覆被变化情况分析
• 1.1 土地利用变化遥感监测研究
• 1.2 土地利用变化及成因分析
• 2 土地利用/土地覆被变化（LUCC）对石壁水库流域径流的影响
• 2.1 三期模拟结果的比较分析
• 2.2 变化土地利用情景的比较分析
• 2.3 建议
• 3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 1 结论
• 2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历