王中根海河流域分布式水文模型的构建(王中根，地理所).pptVIP

王中根 海河流域是中国北方水问题最为突出的地区之一。 “有河皆干、有水必污”几乎成为海河流域的写照。 由于水资源短缺，加上过度超采，引起严重的生态与环境危机。 挑战与出路： 急需深入认识在气候变化和人类活动影响下的流域水循环特性，把握水平衡关系。 急需构建海河全流域分布式水文模型，加强流域水资源与水环境的综合管理。 鉴于海河流域目前还没有一个真正意义上在运行的全流域水文模型，本研究基于国际上广泛使用的SWAT（Soil and Water Assessment Tool）来构建海河全流域分布式水文模型。 上个世纪90年代，在美国农业部（USDA）农业研究中心（ARS）的Jeff Arnold博士将SWRRB和ROTO整合为一个新的模型，即SWAT（Soil and Water Assessment Tool） 。 为流域尺度(river basin scale )的农业管理(agricultural management)、供水管理(water supply management)和气候变化影响 (impact of climate change)研究，提供水循环模拟、评价和管理工具。 SWAT is one of flexible models SWAT是一个成熟的模型，在国内外有大量成功应用案例。 SWAT具有广泛的模拟能力，适合海河流域建模的需求。 SWAT能够在山区和平原区建模，适合海河流域的特点。 SWAT免费提供源代码，用户可以添加和完善相应模块，满足实际之需。 主要建模过程： 模型空间结构划分 数据转化处理 模型参数率定 参数敏感性分析 模型空间结构划分 划分子流域：211个 划分HRU：1483个 概化入海口：17个 添加大型水库：28个 数据转化处理 构建SWAT土壤数据库 土地利用代码转换 模型参数率定与模拟检验 参数敏感性分析 敏感性分析方法： （1） 式中：S为参数相对敏感度；Pi、Pi+1分别是第i、i+1次计算参数的调整百分率；Qb为率定后模型的输出结果；Qb、Qb＋1分别是第i、i+1次计算模型的输出结果。 入海水量对比 入海水量对比 与水文站实测径流值对比 与水文站实测径流值对比 与水文站实测径流值对比 与水资源综合规划成果对比 与水资源综合规划成果对比 与水资源综合规划成果对比 P= 141.6 BM, ET= 135.9 BM Q(into Sea)= 5.2 BM SWAT模型计算的海河流域1995年～2002年的水量 （亿m3） 汇报结束 敬请批评指正！ Thanks ! D．在印度的应用，量化气候变化对印度水资源的影响，并进行洪水和干旱模拟分析。 F．在英格兰流域的应用，进行水量和水质模拟。 G．在中国SWAT已经多个用于水资源和水环境、农业生产等方面的案例。 SWAT模型小结： 三、海河流域分布式水文模型 ——基于SWAT构建 海河流域DEM (90m×90m) 海河流域划分为211个子流域 17个入海口的概化 海河流域已建成大型水库34座。考虑到数据资料情况，对比较重要的28个大型水库进行模拟控制。 海河流域土壤类型（分27类） … … … ZHZTU 沼泽土 13 HNTU 红粘土 12 FSHATU 风沙土 11 ZONGTU 棕壤 10 SHDCAOD 山地草甸土 9 XINJTU 新积土 8 YANTU 盐土 7 CGUTU 砂性粗骨土 6 MIANTU 黄绵土 5 SHIZHITU 石质土 4 HETU 褐土 3 CHAOTU 潮土 2 BHYANTU 滨海盐土 1 模型中代码 土壤类型 代码 土壤类型重分类代码转换表 海河流域土地利用图 土地利用重分类代码转化表 WWHT 山坡旱地 124 WWHT 平原旱地 123 WWHT 丘陵旱地 122 WWHT 山区旱地 121 RICE 平原水田 113 UNAL 裸岩、石砾 66 UNAL 沙地 61 UTRN 公交用地 53 URML 农村居民点 52 URHD 城镇用地 51 WETL 河滩地 46 WATR 水库、坑塘 43 WATR 河渠 41 SWRN 低覆盖草地 33 RNGE 中覆盖草地 32 RNGB 高覆盖草地 31 ORCD 其它林地 24 FRST 疏林地 23 RNGB 灌木林地 22 FRST 有林地 21 SWAT模型中代码 土地利用类型 编码 SWAT有200多个参数，本研究找出对产汇流过程有重要影响参数。并设计出SWAT模型参数敏感性分析和优化系统。该系统集成了手动调参和自动优化的功能，能够对任意组合的参数进行扰动分析。 模型参数率定 参数分析与确定界面 SWAT模