不同子流域划分对流域径流、泥沙、营养物模拟的影响-水科学进展.pdf

第 18 卷 第 2 期 水 科 学 进 展 Vol18 ,No2 2007 年 3 月 　　 ADVANCES IN WATER SCIENCE 　 Mar . , 2007 　 不同子流域划分对流域径流、泥沙、营养物模拟的影响 ———丰乐河流域个例研究 胡连伍 , 王学军 , 罗定贵 , 蒋 　颖 (北京大学环境学院 , 地表过程分析与模拟教育部重点实验室 , 北京 　100871) 摘要 : 以丰乐河流域为研究对象 , 选用 SWAT2000 模型定量化研究不同子流域划分层次对模型模拟结果的影响 , 得 到结论 : ①不同的子流域划分层次在阈值范围内对径流过程的影响较小 , 而对泥沙 、营养物的影响较大 ; ②就本 流域而言 , 子流域划分层次对模拟结果的影响存在上限、下限两个阈值 , 高于上限 , 出现模拟失真 , 低于下限 , 尽 管可通过调参获得满意结果 , 但难以满足流域规划与管理对空间数据的要求 , 阈值的确定与具体的流域特征有关 ; ③就本流域而言 , 当子流域划分数量比较少时 , 出口泥沙响应的敏感性高于总磷 、总氮 ; 当子流域划分数量比较 多时 , 出口泥沙响应的敏感性要低于总磷 、总氮 。 关 　键 　词 : 分布参数集总 ; 模型结构 ; 子流域划分 ; SWAT2000 ( ) 中图分类号 : TV2124 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 2007 分布式模型是未来模型发展的重要方向 , 目前所谓的分布式模型一般本质上为半分布式模型 , 如 TOP MDEL 模型、SWAT 模型等 , 模型既考虑了流域特征的异质性和空间变化 , 同时又会对一些输入数据进行空间 集总 , 来减少对不必要的细节的描述 , 从而提高计算效率 , 降低模型对数据量的要求 ; 另外有一些流域特征也 只能在大尺度上监测 。复杂分布式模型的构建一般基于对多个简单的过程机理子模型的集成 , 由于每个子模型 都有其适用的尺度 , 当进行集成时就可能产生模型结构上的不匹配 。输入数据空间集总以及模型结构不匹配对 [ 1] 模型模拟结果具有重要的影响 。Mamillapalli 等 利用 Grass GISSWAT 的研究认为 , 随着子流域划分数 目的增加 ( ) 或者水文响应单元 HRU 的增加 , 模拟结果呈改善的趋势 , 但存在一个上限 , 超过这一上限 , 模拟结果的响应 逐渐稳定 。FitzHugh 等[2 ,3 ] 利用 SWAT 模型研究了不同子流域划分层次对径流 、沉积的影响 , 研究认为径流对 子流域划分数 目的敏感性比较小 , 而沉积负荷对子流域划分数 目的敏感性比较大 , 并把这种影响简单的归因于 输入参数空间集总 。郝芳华等[