基于SWAT模型的淮河上游流域设计洪水修订

• 作者: 秦振雄 彭涛 王继保 董晓华 常文娟 马海波 刘冀 王高旭
• 来源期刊: 湖泊科学
• 关键词: 非一致性 SWAT模型 洪水模拟 设计洪水修订 淮河上游流域
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 水文与水资源保护
• 页码范围: 595-606
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.18307/2021.0224

摘要

变化环境下洪水序列的一致性遭到破坏,引发基于统计原理计算的设计洪水可靠性下降,亟需开展非一致性条件下的设计洪水修订研究.以淮河上游流域为研究区域,运用Pettitt检验法和滑动t检验法综合检测年最大洪峰流量序列突变点,在此基础上,采用SWAT分布式水文模型对变异前的洪峰与洪量序列进行还现,利用径流深的模拟结果修订设计洪水,并对修订后的洪水序列进行频率分析.结果表明:(1)淮河上游息县和淮滨站年最大洪峰流量呈现不显著的减小趋势,王家坝站则表现出不显著增加趋势,1991年为各站年最大洪峰流量序列的突变点;(2)3个水文站率定期和验证期的确定性系数(R2)和Nash-Sutcliffe效率系数(NSE)均满足适用性要求,其中流域出口王家坝站率定期R2、NSE分别为0.77和0.79、验证期分别为0.72和0.74,模拟精度较高;(3)淮河上游流域洪水设计值较修订前略有减小,其中,洪峰流量减小幅度平均值在3.3％～6.1％之间,淮滨站的减小幅度最大;不同时段洪量的减小幅度平均值在1.4％～2.7％之间,整体修订幅度小于洪峰流量的修订幅度,并且洪量的时段越长,修订幅度越小;随着重现期的增大,各洪水指标的修订幅度逐渐减小.本研究对于变化环境下的淮河流域水利工程规划和防洪减灾具有重要意义.