基于SWAT模型的小流域产沙产流的研究——以三峡地区张家冲小流域为例

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位于我国长江中上游的三峡地区，水力资源丰富，是我国的能源重心之一。近年来由于土地尤其是坡地利用的不合理、地形条件的影响，存在着较为明显的季节性干旱、水土流失等问题，因此对三峡地区产沙产流以及水量平衡的研究，显得非常重要。本研究主要采用流域产流产沙观测、不同土地利用方式下（坡地、水田、林地、石坎梯田、土坎梯田）小区试验、室内土壤物理性质实验、气象资料分析与SWAT、模型模拟相结合的方法，利用SWAT模型对三峡地区张家冲小流域产沙产流以及不同利用方式下水量平衡状况进行模拟，得出以下结论：小流域实测结果表明：张家冲小流域一般以7-8月份的产流产沙量最大，7-8月份集中了4-10月总降雨的56％，而产流产沙分别占4-10月总产流量的62％和总产沙量的和99％以上，降雨量与产流产沙量存在相关性，产流产沙多集中雨量较多的7-8月份。采用SWAT模型，对小流域产沙以及产流情况进行模拟，并根据实测产沙产流数据进行了相关参数的校准。模拟结果表明：流域逐月产流模拟效率E<,ns>达到0.73，模拟值和观测值的线性回归决定系数R<'2>为0.90；流域逐月产沙模拟效率E<,ns>达到0.75，模拟值和观测值的线性回归决定系数R<'2>为0.97。说明SWAT可以张家冲小流域的产沙产流情况进行有效的模拟。小区试验观测结果表明：（1）地表径流量：坡地＞水田＞土坎梯田＞石坎梯田＞林地，坡地径流量最大，水土流失最大，林地能有效地减少区域的地表径流；（2）渗漏量：水田＞土坎梯田＞石坎梯田＞坡地＞林地，林地的渗漏量最小；（3）各种土地利用情况下表层土壤水分的连续性变化表明土壤含水量的变化不大，在模拟长期水量平衡过程中可以近似为零；（4）蒸散量：林地＞石坎梯田＞土坎梯田＞坡地＞水田，差异不明显，蒸散量是水量平衡中最大的支出项。利用SWAT模型，模拟小流域5种土地利用方式的地表径流、渗漏、蒸散的分布特点，结果表明模拟效率E<,ns>均大于0.70，线性回归决定系数R<'2>均大于0.80，说明SWAT可以对小流域不同利用方式下的地表径流、根层渗漏和蒸散进行较为有效的模拟。

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作者
张海斌;
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作者单位

华中农业大学;

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授予单位华中农业大学;
学科土壤学
授予学位硕士
导师姓名蔡崇法;
年度 2006
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类水土保持;中国土壤地理、土壤调查;
关键词
水量平衡; 产沙产流; 土地利用; 流域; 水土流失;

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