针对高寒脆弱河流水环境容量受水文-生物地球化学耦合过程制约,缺乏量化研究的问题,以洮河部分河段为研究对象,基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型模拟流域径流特征,结合WASP(Water Analysis Simulation Program)模型分析河...针对高寒脆弱河流水环境容量受水文-生物地球化学耦合过程制约,缺乏量化研究的问题,以洮河部分河段为研究对象,基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型模拟流域径流特征,结合WASP(Water Analysis Simulation Program)模型分析河流水环境指标构建SWAT-WASP耦合水质模型,建立水环境容量定量计算框架,定量评估青藏高原东北缘高寒流域水环境容量时空分布特征.模型模拟结果与实测数据具有良好的一致性,在水流量、径流深等方面相关系数均达到0.6以上;Ⅰ类水质标准下BOD、TP和DO的年水环境容量分别为157.6、2.067和221.8t,而TN需放宽至Ⅳ类标准,年水环境容量为50.38t;对于BOD、TP和DO的水环境容量,空间维度显示上游为下游的9.9%~10.3%,时间维度显示1月(枯水期)为7月(丰水期)的10.1%~34.2%,分别凸显了高寒脆弱流域水动力条件和季节性水文驱动的主导作用,明确高寒脆弱流域可持续发展阈值;以TN为优先管控限制因子,提出时空协同分配策略,为高寒脆弱型水源区适应性水质管理提供科学依据.展开更多
农田最佳管理措施是当前控制流域面源污染的主要手段。为控制洱海流域氮磷面源污染,探究洱海流域最佳农田管理措施,采用率定和验证后的SWAT(Soiland Water Assessment Tool)模型,模拟了化肥氮磷减施、改变耕作模式、建立植被缓冲带、建...农田最佳管理措施是当前控制流域面源污染的主要手段。为控制洱海流域氮磷面源污染,探究洱海流域最佳农田管理措施,采用率定和验证后的SWAT(Soiland Water Assessment Tool)模型,模拟了化肥氮磷减施、改变耕作模式、建立植被缓冲带、建立植草河道及综合措施等16个情景下洱海流域氮磷流失削减效果。结果表明:1)率定和验证后的SWAT模型,决定系数(R^(2))最小为0.67,纳什模型效率系数(E_(ns))最小为0.56,符合SWAT模型的模拟精度要求(R^(2)≥0.60,E_(ns)≥0.50),模型适于洱海流域最佳管理措施模拟研究。2)化肥氮磷减施10%、20%和50%时,氮流失削减率为9.1%~14.6%,磷流失削减率为1.7%~5.4%。免耕、浅耕和深耕等耕作模式中,深耕对流域氮磷流失的控制效果最好,氮磷流失削减率分别为13.8%和14.1%。不同宽度植被缓冲带措施下的氮磷流失削减率分别为9.3%~24.8%和10.4%~27.2%。不同长度植草河道措施下的氮磷流失削减率分别为21.3%~39.6%和24.9%~45.2%。3)与单项措施相比,综合措施的氮磷流失削减效果更好,化肥氮磷减施20%+深耕、化肥氮磷减施20%+深耕+5 m宽植被缓冲带、化肥氮磷减施20%+深耕+20 m长植草河道3个措施下,氮流失削减率分别为27.4%、43.7%和41.6%,磷流失削减率分别为19.2%、39.7%和61.1%。综合措施可显著减少流域氮磷面源污染负荷,对于改善流域水环境和提升流域综合环境质量起到重要作用。本研究量化了不同农田管理措施对洱海流域面源污染的影响,筛选了最佳综合管理措施,为洱海流域氮磷面源污染防治提供了理论依据。展开更多
目前普遍使用的基于SWAT(soil and water assessment tool)模型的分布式建模方法仅适用于山地、丘陵等高差较大的地区,对于具有复杂水文结构特点的平原河网区尚无有效的解决方案。该文选择太湖流域湖西区作为研究区,基于SWAT模型探索出...目前普遍使用的基于SWAT(soil and water assessment tool)模型的分布式建模方法仅适用于山地、丘陵等高差较大的地区,对于具有复杂水文结构特点的平原河网区尚无有效的解决方案。该文选择太湖流域湖西区作为研究区,基于SWAT模型探索出一套完整的针对平原河网区的分布式建模方案。该方案采用概化、打断的方式将交叉、环状河网处理成单一的枝状河网,采用按河道分流比例跨子流域调水的方式来还原原始河道的传输过程,采用添加"虚拟水库"的方式来模拟人工圩区内外的水量交换。通过对太湖湖西区2008-2010年的月均径流量进行模拟验证,根据模拟值和观测值计算的荣登桥、胡家圩及宜兴3个水文站的相关系数r和纳什(Nash-Sutcliffe)系数Ens分别为0.94、0.95、0.93和0.84、0.80、0.67,说明了这种建模方法在平原河网区具有较好的适用性。展开更多
SWAT(Soil and W ater Assessm ent Tool)模型是一个集成遥感(RS)、地理信息系统(G IS)和数字高程模型(DEM)技术的先进的分布式流域水文物理模型。为了推动该模型在中国的适应性研究及应用,并改进模型以提高水文模拟的精度,针对模型在...SWAT(Soil and W ater Assessm ent Tool)模型是一个集成遥感(RS)、地理信息系统(G IS)和数字高程模型(DEM)技术的先进的分布式流域水文物理模型。为了推动该模型在中国的适应性研究及应用,并改进模型以提高水文模拟的精度,针对模型在中国西北寒旱区的黑河流域和中西部温润的汉江流域的水文模拟中发现的问题进行了扩充和改进,增加了土壤粒径转换模块和天气发生器(WGEN)数据预处理模块,改进了模型中的WGEN算法、潜在蒸散量模拟算法以及气象参数的空间离散方法。利用扩充和改进后的模型对汉江褒河上游江口流域的降雨-径流过程进行了系统的研究。结果表明,不仅模型的使用效率有明显提高,而且改进后模型的效率系数和相关系数也比改进前有较大改善。展开更多
文摘针对高寒脆弱河流水环境容量受水文-生物地球化学耦合过程制约,缺乏量化研究的问题,以洮河部分河段为研究对象,基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型模拟流域径流特征,结合WASP(Water Analysis Simulation Program)模型分析河流水环境指标构建SWAT-WASP耦合水质模型,建立水环境容量定量计算框架,定量评估青藏高原东北缘高寒流域水环境容量时空分布特征.模型模拟结果与实测数据具有良好的一致性,在水流量、径流深等方面相关系数均达到0.6以上;Ⅰ类水质标准下BOD、TP和DO的年水环境容量分别为157.6、2.067和221.8t,而TN需放宽至Ⅳ类标准,年水环境容量为50.38t;对于BOD、TP和DO的水环境容量,空间维度显示上游为下游的9.9%~10.3%,时间维度显示1月(枯水期)为7月(丰水期)的10.1%~34.2%,分别凸显了高寒脆弱流域水动力条件和季节性水文驱动的主导作用,明确高寒脆弱流域可持续发展阈值;以TN为优先管控限制因子,提出时空协同分配策略,为高寒脆弱型水源区适应性水质管理提供科学依据.
文摘目前普遍使用的基于SWAT(soil and water assessment tool)模型的分布式建模方法仅适用于山地、丘陵等高差较大的地区,对于具有复杂水文结构特点的平原河网区尚无有效的解决方案。该文选择太湖流域湖西区作为研究区,基于SWAT模型探索出一套完整的针对平原河网区的分布式建模方案。该方案采用概化、打断的方式将交叉、环状河网处理成单一的枝状河网,采用按河道分流比例跨子流域调水的方式来还原原始河道的传输过程,采用添加"虚拟水库"的方式来模拟人工圩区内外的水量交换。通过对太湖湖西区2008-2010年的月均径流量进行模拟验证,根据模拟值和观测值计算的荣登桥、胡家圩及宜兴3个水文站的相关系数r和纳什(Nash-Sutcliffe)系数Ens分别为0.94、0.95、0.93和0.84、0.80、0.67,说明了这种建模方法在平原河网区具有较好的适用性。
文摘SWAT(Soil and W ater Assessm ent Tool)模型是一个集成遥感(RS)、地理信息系统(G IS)和数字高程模型(DEM)技术的先进的分布式流域水文物理模型。为了推动该模型在中国的适应性研究及应用,并改进模型以提高水文模拟的精度,针对模型在中国西北寒旱区的黑河流域和中西部温润的汉江流域的水文模拟中发现的问题进行了扩充和改进,增加了土壤粒径转换模块和天气发生器(WGEN)数据预处理模块,改进了模型中的WGEN算法、潜在蒸散量模拟算法以及气象参数的空间离散方法。利用扩充和改进后的模型对汉江褒河上游江口流域的降雨-径流过程进行了系统的研究。结果表明,不仅模型的使用效率有明显提高,而且改进后模型的效率系数和相关系数也比改进前有较大改善。
