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基于乌兰木伦河流域SWAT模型的植被与水资源关系研究
作 者: 占光辉
导 师: 胡伏生
学 校: 中国地质大学(北京)
专 业: 地下水科学与工程
关键词: 分布式水文模型 SWAT 模型适应性 植被 水资源
分类号: TV12
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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引 用: 2次
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内容摘要
鄂尔多斯能源基地建设和经济发展对当地水资源提出了新的要求,弄清楚鄂尔多斯的水资源情况势在必行。只有清楚了水资源的运移、转化和其影响因素才能全面的认识研究区的水资源问题,才能制定出合理的水资源规划。SWAT分布式水文模型具有很强的物理模拟能力,它能够模拟流域降雨、蒸发、植被生长、土壤水、土壤侧流、地表径流、河道水运移及农业管理措施对流域的影响等,对于弄清当地水资源的运移、转化和其影响因素是一个很好的工具。通过SWAT模型在鄂尔多斯境内乌兰木伦河流域的应用,研究和探讨了以下内容:1、通过SWAT模型的敏感性分析,弄清了对研究区水资源运移和转化的敏感性因素,其中以SCS径流曲线系数最敏感,其后依次是土壤深度、土壤田间持水量、土壤蒸发补偿系数和最大叶面积指数。2、由于SWAT模型很少应用于我国的西北地区,因此本文探讨了SWAT模型在研究区的适应性问题,发现SWAT模拟的可靠程度与降雨量的大小有关,在研究区当降雨量小于300毫米时模拟效果不理想,当降雨量接近400毫米时模拟结果与实测值吻合很好。3、产流要素与降雨的关系。研究表明产流各要素与降雨有关,并表现出不同的特征。土壤侧流随降雨实时变化;地表径流一年中出现的次数很少,且只出现在暴雨时;地下水回流对降雨表现出约1个月的延迟。而且产流主要由土壤侧流和地下水回流组成。4、植被对研究区水的运移和转化的影响。研究显示植被的增加会减小产流量、土壤含水量、产沙量和增加蒸发量。5、通过分析鄂尔多斯植被、降雨和水资源关系,并参考乌兰木伦河流域的SWAT模型,我们得出导致鄂尔多斯地区湖泊萎缩、地下水位下降等水资源危机的主要原因是植被的大幅增加。区内的植被应该被控制在一定的水平上,而不是盲目的植树、种草增加植被数量。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-10 第1章 引言 10-18 1.1 研究背景及意义 10-11 1.2 水文模型概念和发展 11-13 1.3 国内外研究现状 13-14 1.4 技术路线 14-17 1.5 ARCSWAT2005 介绍 17-18 第2章 研究区概况 18-22 2.1 自然地理概况 18-19 2.2 地貌、地质概况 19-20 2.3 水资源概况 20-21 2.4 植被生态概况 21-22 第3章 SWAT2005 原理、输入和输出 22-36 3.1 SWAT2005 原理 22-32 3.1.1 水文模块 23-31 3.1.2 土壤侵蚀及泥沙输运模块 31 3.1.3 营养物资输运模块 31 3.1.4 植物生长与经营管理模块 31-32 3.2 SWAT2005 输入 32-35 3.2.1 流域结构 32-33 3.2.2 降雨 33 3.2.3 天气发生器 33-34 3.2.4 土地利用 34 3.2.5 土壤 34-35 3.3 SWAT2005 输出 35-36 第4章 SWAT2005 在乌兰木伦河流域应用 36-53 4.1 数据准备 36-43 4.1.1 数字高程DEM 数据 37 4.1.2 水系 37-38 4.1.3 气象数据 38-40 4.1.4 土地利用 40-42 4.1.5 土壤数据 42-43 4.2 模型构建 43-46 4.2.1 子流域划分 43-45 4.2.2 水文响应单元HRU 生成 45-46 4.2.3 输入数据写入与修正 46 4.2.4 模型运行 46 4.3 参数敏感性分析 46-47 4.4 参数校正 47-48 4.5 模型验证和评价 48-50 4.6 模型适应性分析 50-53 第5章 模型分析及应用 53-63 5.1 研究区产流特征分析 53-56 5.2 植被最大叶面积指数对研究区的影响分析 56-61 5.2.1 植被最大叶面积指数对产流的影响 57-58 5.2.2 植被最大叶面积指数对土壤含水量的影响 58-59 5.2.3 植被最大叶面积指数对蒸发的影响 59-60 5.2.4 植被最大叶面积指数对产沙的影响 60 5.2.5 小结 60-61 5.3 植被与地下水关系 61-63 第6章 鄂尔多斯植被与水资源关系研究 63-72 6.1 鄂尔多斯自然地理概况 63-64 6.2 鄂尔多斯水资源变化特征 64-67 6.2.1 地下水变化特征 64-66 6.2.2 地表水体变化特征 66-67 6.3 鄂尔多斯植被变化特征 67-68 6.4 鄂尔多斯植被与水资源关系 68-71 6.5 小结 71-72 第7章 结论和建议 72-74 致谢 74-75 参考文献 75-78 个人简历 78
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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水利工程基础科学 > 工程水文学
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