基子gis和swat模型的嘉陵江降雨径流模拟研究

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1、•请；••/jy；.•f*••、？‘瓚士学位论文基子GIS和SWAT祺4!的嘉Bit江峰葙往洗祺枳研念李威，取、�m~:票々•it,•，••.:.../-“f.*•••••7^r、••m*“*••r.,‘J指导教师：李月臣教授专业名称：地團学与地理倍息系统研究方向：地图制图学与地理信息空间可视化二〇一五年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外’论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得】庆师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我』同工作的同

2、志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明。学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解一关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。学位论文作者签名签字日期：年(）月重庆师范大学硕士学位论文基于GIS和SWAT模型的嘉陵江降雨径流模拟研究硕士研究生：李威指导教师：李月臣教授学科专业：地图学与地理信息系统所在学院：地理与旅游学院重庆师范大学二○一五年五月ATh

3、esisSubmittedtoChongqingNormalUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterRunoffSimulationBasedonGISandSWATModelintheJialingjiangWatershedCandidate：LiWeiSupervisor：LiYuechenProfessorMajor:GeographicInformationSystemCollege:CollegeofGeographyandTourismChong

4、qingNormalUniversityApril，2015基于GIS和SWAT模型的嘉陵江降雨径流模拟研究摘要降雨是水循环的重要组成部分，也是地表径流形成的基础，科学掌握流域的水文过程，可以为水文水资源的利用、管理提供科学决策，当前研究水文过程的尺度效应作为流域水文研究的热点和难点。本研究以长江北岸支流嘉陵江下游作为研究区域，嘉陵江作为长江流域重要的水源来源，支撑着长江流域的经济发展，对长江经济带具有不可估量的地位和作用，如何建立合适有效的水文模型显得尤为重要，运用分布式水文模型SWAT和当前GIS技术对流域水文过程、月尺度径流量进行模拟。SWAT模

5、型是近年来发展迅速、影响较大的分布式水文模型之一，模型充分考虑了研究区在土壤类型、土地利用/覆盖、气象、地形地貌等因素的空间差异性和分布，通过地形空间数据DEM基于一定的集水阈值对流域进行自动划分，并结合土壤数据、土地利用数据和气象数据模拟研究区的水文过程。本研究利用2003-2011年气象资料和嘉陵江北碚水文站的实测径流量资料，分析研究区降雨-径流量的时空变化，主要结论如下：（1）对研究区30m分辨率数字高程DEM数据的处理，分析河网密度与集水阈值之间的变化关系，当取集水阈值为4000个栅格数时，提取的流域河网密度和集水阈值之间的变化趋于稳定，证明此

6、阈值是嘉陵江下游流域的模拟最佳阈值。最终确定用集水阈值为4000个栅格提取流域的数字水系，并划分为25个子流域。（2）利用研究区土地利用/覆盖图、土壤类型图，2000-2011年的气象数据，建立研究区SWAT模型土壤数据库、土地利用数据库和气象属性数据库，并将结合所划分的子流域确定水文162个HRUs。（3）建立了嘉陵江下游流域的SWAT模型，以月尺度为时间步长模拟了流域的月均径流量，以下游流域北碚控制水文站2003-2006年实测径流量为数据基础，对流域径流量模拟中的参数进行敏感性分析，从参数分析结果表中选取了8个对径流量影响最大的参数进行参数校准；

7、以2007-2011年实测径流量数据进行模拟精度验证，结果表明，模型模拟的结果除了在2006相对误差为24.3%，其余年份误差均在正负15%以内，确定性系数在率定期和验证期分别为0.83、0.81，结I果表明SWAT模型可以应用在嘉陵江下游流域。（4）利用2000、2005、2010年三期土地利用数据，并建立研究区全林地覆盖、全耕地覆盖和3种退耕还林情况等5种土地利用/覆盖情景，研究流域在不同土地覆盖情景下的径流量变化，模拟结果表明，土地覆盖的变化会引起径流量相应的变化，但是变化幅度并不大，2000-2010年10年间流域内的径流量减少了5.85%，林

8、地和耕地的增加都会一定程度降低流域径流量，影响流域径流量的主要原因是降水的空间差异性。关键词：