基于CMADS驱动的SWAT模型在辽宁浑河流域的应用研究

摘要

我国气象观测资料较为匮乏,尤其在高山寒区,使得高寒地区的水文建模研究未能很好地开展.流域水资源研究对区域经济社会发展、水资源管理、生态平衡及环境保护等均具有重要意义.研究选取浑河流域沈阳水文控制站以上区域构建SWAT(Soil and Water Assessment Tool)分布式水文模型,并采用中国大气同化数据集(China Meteorological Assimilation Datasets,CMADS)作为大气输入数据驱动SWAT模型,通过对区域内4个水文站的月尺度径流和日尺度径流的率定与验证,来评估CMADS+ SWAT模式在高寒山区的适应性.此外,在SWAT模型参数敏感性分析的基础上,应用SWAT模型优化率定工具——SWAT-CUP中自带的SUFI-2优化率定方法对模型参数进行校准与验证.研究发现:在率定期,模式Nash-Sutcliffe效率系数NSE和决定系数R2均在0.74以上;在验证期,NSE和R2也均大于0.58.结果表明:CMADS+ SWAT模式在浑河流域取得了较好的模拟结果,CMADS数据集可很好地体现浑河流域下垫面地表大气特征.研究总体认为:CMADS数据集可为我国气象观测资料匮乏的地区提供重要的基础数据支持;同时,利用CMADS+ SWAT模式可为我国气象无站或缺测区的水资源利用、水土保持及非点源污染防治等研究提供重要的科技支撑.