应用SWAT模型研究潮河流域土地利用和气候变化对径流的影响

Appling SWAT model to explore the impact of changes in land use and climate on the streamflow in a Watershed of Northern China

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摘要为定量分析潮河流域土地利用和气候变化对流域径流变化的影响,应用SWAT模型对流域上游至下游的大阁、戴营和下会3个水文站径流进行模拟,采用情景法分析径流对土地利用和气候变化的响应.在模型校准期和验证期采用两个参数:p因子和r因子来评价模拟的拟合度及不确定性.结果表明,3个水文站在校准期和验证期的p因子值分别为:0.70和0.77,0.87和0.82,0.92和0.78,r因子值分别为0.63和0.90,0.97和0.79,0.88和0.92,评价整个流域模拟有效性的模型目标函数g最佳值为0.66,说明该模型对潮河流域的产水量模拟具有很好的适用性.以1981-1990年为基准期,1991-2000年流域土地利用变化造成年径流量减少了4.10 mm,而气候变化导致年径流增加了29.68 mm;2001-2009年土地利用变化造成年径流量减少2.98mm,气候变化造成年径流量减少了14.30mm.与1999年土地利用条件模拟径流值相比,几种极端情景法模拟分析结果表明:灌木林地情景下年径流增加了158.2％,草地情景下年径流增加了4.1％,林地和耕地情景下年径流分别减少23.7％和41.7％;不同气候变异情景模拟结果显示,径流对降水的变化敏感性高于对温度变化的敏感性,降水每增加10％,径流平均增加23.9％.温度每增加12％,径流平均减少6％.因此,在气候变化背景下,优化土地利用结构与方式是实现流域水资源科学管理的途径之一.

作者郭军庭 ^[1] 张志强 ^[2] 王盛萍 ^[3] Strauss Peter ^[4] 姚安坤 ^[2] 学术成果认领

作者单位教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室,北京林业大学水土保持学院,北京100083;中国林业科学研究院湿地研究所,北京100091 ^[1] 教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室,北京林业大学水土保持学院,北京100083 ^[2] 华北电力大学资源与环境研究院/区域能源环境系统优化教育部重点实验室,北京,102206 ^[3] Federal Agency for Water Management, Institute for Land and Water Management Research,Pollnbergstrasse 1, A-3252 Petzenkirchen, Austria ^[4]

关键词土地利用变化气候变化产水量变化 SWAT模型潮河流域 land use change climate change runoff change SWAT model Chaohe Watershed

主题词气候变化(Climate Change)研究(Research)性(Sex)对流(Convection)R因子(R Factors)

栏目名称

景观、区域和全球生态

DOI 10.5846/stxb201304190746

发布时间 2015-10-21

基金项目

国家林业公益性行业科研专项（201204102）