SWAT模型在海河流域水资源管理中应用.pdfVIP

· 46 · 海 河 水 利 20l0年 10月 SWAT模型在海河流域水资源管理中的应用 李建新 ，朱新军 ，于 磊 (1．水利部海河水利委员会，天津 300170；2．天津市龙网科技发展有限公司，天津 300170) 摘 要：海河流域水资源过度开发利用，已造成严重的水环境危机，实现流域水资源可持续利用显得尤为重要。针对 海河流域，利用SWAT模型构建流域、子流域、县域不同层次的水文模型，根据过去、现状水资源水环境的变化过程 ， 预测未来各种情景下的水资源水环境变化趋势，为流域、区域的水资源管理提供科学依据。 关键词 ：SWAT模型；水资源管理；水循环分析 中图分类号：TV213．4；TV12 文献标识码：B 文章编号：1004—7328(2010)05—0046—05 1 引言 现水资源的高效利用 。 1．1 海河流域水资源利用现状 1．2 水文模型在水资源管理中的作用 海河流域地处京畿要地 ，是我国重要 的经济社 水文模型是对研究区域内发生的降雨径流这一 会发展地 区。属于温带半湿润、半干旱大陆性季风气 特定的水文过程进行数学模拟，建立降雨一蒸发一地 候 区，多年平均降水量 535mm，多年平均水资源总 表水一土壤水一地下水相互转化的机理机制 ，揭示 自 量 370亿 m ，人均水资源 占有量 293m ，属于严重 然条件和人为开采作用下的水循环过程 ，定量模拟 资源性缺水地 区。海河流域以其仅 占全国 1．5％的有 流域 内地表水 、土壤水、地下水 的空间分布 、储存形 限水资源承担着 11％的耕地面积和 10％的人 口以 态及相互转化关系。水文模型可以根据过去 、现状水 及京、津等几十座城市的供水任务 ，水资源已远远不 资源水环境的变化过程 ，预测未来各种情景下的水 能满足工农业生产和人民生活用水需要 ，处于供需 资源水环境状况 。为水资源管理提供科学依据 ，如图 严重失衡状态。 1所示 。 海河流域 已初步建成较为完整 的水利工程体 从对水文过程描述的离散程度看 ，水文模型主 系．2005年总供用水量 383．2亿m，地下水 占供水 要有两种类型 ：集总式和分布式模型。集总式模型不 量 的2／3，农村生活 、灌溉和林牧鱼等农业用水 考虑流域特征参数在空间上的变化 ，用空间参数的 占70．8％。流域水资源总开发利用程度已达98％。 平均值计算整个流域。随着流域变量的增加，模型预 由于流域水资源的过度开发 ，流域生态和环境 测的可信度和准确性下降，其缺点在于不能对特定 发生了显著的负面变化 。如河道断流与干涸 、湿地萎 位置做出预测 ．因此会忽略一些重要的潜在 的环境 缩、河 口生态恶化、地下水位下降、水污染加剧等。人 问题 ，如 USLE、HEC一1、中国的新安江模型、WRAP、 渤海流量 由20世纪 70年代 的 116亿 m。减少到 WEAP模型、日本的水箱模型等。分布式水文模型是 2005年的8亿m。2005年地下水超采量达 73亿 将流域划分成若干个小的计算单元 ，清楚地考虑 了 m ，形成了6万 km 的浅层和 5．6万 km 的深层水 流域下垫面及水文过程的空间变化，它不仅能给出 超采区。全流域河流受污染程度2005年达到 60％， 水文过程的结果 。而且能给出水文过程的动态变化 ， 浅层地下水污染面积达 6万 km。 这对于水文过程的进一步认识及提高水文预测的准 海河流域面临严重的水资源短缺问题 ，为实现 确性