SWAT模型融雪模块的改进与应用研究

• 作者: 刘志辉 吉晓楠 孟现勇 王芳 肖军仓 陈曦
• 来源期刊: 自然资源学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: SWAT 融雪模型 物理过程 能量平衡 水量平衡
• 年，卷（期）: 2014,（3）
• 所属期刊栏目: 资源研究方法
• 页码范围: 528-539
• 页数: 12页
• 分类号: P333.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.11849/zrzyxb.2014.03.016

摘要

融雪是水文过程的重要影响因素,为了对天山北坡气候极端高寒地区进行长期洪水预报预警,该研究以SWAT(土壤和水评估工具)模型为基本框架对其融雪模块进行修改,将基于物理过程的分布式融雪径流模型耦合入SWAT模型,并基于高程带对改进前后的模型进行了对比验证.通过对新疆天山北坡军塘湖河流域进行模拟、参数率定与验证后发现,原SWAT模型在参数率定期间(2000年1月1日至2004年12月31日)的Nash-Stucliffe效率系数(NSE)略低于基于物理过程的模型SWAT-JTH,但在验证期(2006年1月1日至2010年12月31日),SWAT原模型NSE高于改进后的SWAT-JTH模型.两种方法模拟效果均可以满足实际融雪模拟精度的需求.研究发现,温度因子方法(SWAT融雪模块)虽较基于物理过程的模型结构更简单,但在合理率定参数后却可以得到较好的效果.虽然现今观测和实验手段还不能满足物理过程模型精度要求,以及物理模型本身的错误叠加现象对目前的研究带来了诸多不确定性,但由于物理模型对于极端条件下的模拟及物理过程的模拟具有很大优势,未来随数据精度的提高,将继续深入该物理模型的改进研究.该研究将对高寒山区分布式融雪径流预报预警的发展起到一定的促进作用.