东南沿海晋江西溪流域产流产沙SWAT模拟.pdfVIP

·374· 第三篇 水环境理论与分析 东南沿海晋江西溪流域产流产沙的SWAT模拟术 王林陈兴伟 (福建师范大学地理科学学院福州350007) 摘要应用流域分布式水文模型SWAT，对东南沿海西溪流域1970～1979年的年、月产流产沙进行模拟，选 取效率系数E。，相对误差RE，决定系数尺2三个指标用于模型适用性评价，研究结果表明该模型适用于东南沿 海湿润区流域的产流产沙模拟，且精度较高。利用所构建的产流产沙模型，结合流域生态重建要求进行植被恢复 的水文效应研究，结果表明研究区内采取15。～25。的坡耕地还林措施更有利于流域水土保持。 关键词SWAT产流产沙植被恢复西溪流域 分布式流域水文模型是目前国内外水文模型研究的热点问题之一。它通过将流域离散成若干个基本单 元，然后根据一系列反应水文和侵蚀过程的运算程序计算单元的产流产沙，最后进行河道演算，从而达到比 较准确的模拟整个流域产流产沙的目的。20世纪90年代，Arnold通过融合多个水文模型的优点开发了 andWaterAssessment SWAT模型(Soil T001)¨J。它能够用于模拟预测不同土壤、土地利用方式和管理条件下 的复杂流域的水文、泥沙和农业化学物质的影响研究。王中根等啦!首次将该模型成功应用于西北寒区(黑 河莺落峡以上流域)的Et径流过程的模拟；郝芳华等¨1基于亚流域划分，杨桂莲等¨1从基流估算的角度， 分析黄河小浪底水库以下最大的支流洛河径流模拟的影响；胡远安等H1结合分散参数非点源应用，在江西 省芦溪小流域进行长期和短期径流量的计算；李道峰等∞1分别对变化环境下的黄河河源区径流量进行了模 拟；陈军锋等口1研究了气候波动和土地覆被变化对长江流域的梭磨河径流的影响；朱利等旧1通过假设不同 气候条件，对陕南汉江上游两河口流域的径流模拟进行研究。从研究区看，主要集中于半湿润区以北的内陆 地区，降水量丰富的东南沿海湿润区流域的成果报道较为鲜见。而VanLiew等p1研究表明SWAT模型更适 用于湿润条件下的模拟。从研究内容看i多涉及产流模拟，而产沙模拟较少，更缺乏流域内退化生态系统植 被恢复水文效应研究。 东南沿海泉州市境内的晋江流域是福建省水土流失最严重的流域之一，年均侵蚀模数为835t／km“…1。 是晋江流域水土流失的主要来源，迫切需要进行流域生态重建研究。因此，本文以晋江西溪流域为研究范 围，应用SWAT模型，通过历史资料模拟年、月产流产沙，并在此基础上结合流域生态重建要求，研究植被 恢复对流域产流产沙的影响。 1研究区概况 西溪位于晋江水系之西，为晋江水系的正源，流程全长145km，流域面积为3101km2。本文选择西溪流 属于晋江流域高径流区。植被类型主要有常绿阔叶林、暖性针叶林、灌草丛等，由于该区域土壤主要为花岗 岩母质发育形成的红壤和砖红壤性红壤，风化壳深厚疏松，面蚀、沟状侵蚀和重力侵蚀的现象多有发生，年 均侵蚀模数达到1082Ckm2。 2产流产沙模型 利用模型驱动所需数据包括气象、地形、土壤和土地利用／覆被数据，率定6个敏感参数，并选取效率 系数E。，相对误差衄，决定系数R2三个指标用于模型适用性评价。 * 项目名称：福建省自然科学资金资助项目(2007J0123)，福建省重点学科(自然地理学)建设项目。 第一作者简介：王林(1983一)，女，在读硕士研究生。E—mail：wl一0117@163．corn 第十章水质运移模拟 ·375· 1979年的月平均输沙量模拟结果，E。为0．78，R2为0．79，模拟精度较高。 图1研究区概图 …一一输沙模拟值——输沙实测值一径流实测值 一100二、 o 100三 由1 300o 叁 集