基于SWAT的马渡河流域水文模拟及环境响应分析

摘要

环境变化对于流域水文循环产生了巨大影响，土壤含水量和地下水补给量是水文循环中关键的要素.该研究基于多种数据建立SWAT模型模拟马渡河流域1981—2018年土壤含水量（SW）、地下水补给量（GW）,分析流域多年GW、SW时空变化特点，并探究其与环境因子之间的响应关系.研究结果如下：1)建立马渡河流域SWAT模型，使用遥感数据进行模型参数率定，选取的7个子流域在率定期精度均表现良好（均R²>0.5,NSE>0.5）,使用遥感ET数据以及房县实测数据进行精度验证，精度均满足要求.2)流域多年SW、GW平均值为分别为18.7%和50.93 mm每年，流域GW多年年内呈现双峰分布特征，而流域SW呈现单峰分布特点.3)空间上，流域SW、GW分布均呈现出“北低南高”的特点，且均表现出微弱的下降趋势.4)不同土壤类型和不同土地利用类型均对于流域GW和SW表现出一定的影响.土地利用类型中耕地类型具有流域最大GW和SW平均值；土壤类型中，艳色高活性淋溶土具有最大的SW、石灰性疏松岩性土具有最大的GW;流域SW对于不同坡度等级变化响应不显著，GW呈现出坡度越小GW值越大的特点.5)流域SW、GW在年月尺度上分别对于降雨和风速表现出显著相关，延迟一年的GW对于降雨表现出显著相关.

关键词

SWAT模型 / 土壤含水量 / 地下水补给量 / 环境响应 / 水文模拟

基金资助

国家自然科学基金项目(42271167); 流域关键带演化湖北省重点实验室开放课题(CZE2023F06)