内蒙古草原流域降水-径流模拟试验及水文演变驱动因素辨析
2021-08-07张阿龙于庆峰房丽晶高瑞忠
张阿龙,于庆峰,2,于 婵,房丽晶,高瑞忠
(1.内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院,呼和浩特010018;2.内蒙古农业大学职业技术学院,内蒙古 包头014109;3.内蒙古自治区水文总局,呼和浩特010020)
近年来,气候波动和人类活动导致极端降水事件频繁、径流锐减[1-3],流域产汇流过程发生变化[4-6],进而草原流域草地退化、土地沙化和沙尘暴等生态环境问题日益突出。国内外学者对于流域产汇流过程从物理模拟、数学及数值模拟进行研究分析,管晓祥[7]对VIC 模型、新安江模型、WBM 模型和GR4J 模型在黄河典型子流域径流过程模拟效果进行对比;Hamed[8]和Martinez[9]发现,在相同的降水历时内,径流量和产沙量对降水强度存在正向响应;姚冲[10]通过模拟降水对南方典型黏土坡面进行研究,查明降水量、降水强度和坡度对坡面产流产沙量和土壤侵蚀过程的影响,并建立坡面土壤侵蚀模型;SWAT模型在域水文研究中应用广泛,Aronld[11]、Van Liew[12]运用SWAT 模型分别对美国不同流域径流和小沃希托河流域进行水文模拟,均取得了满意的模拟效果,Demirel[13]同时建立人工神经网络模型和SWAT模型,得出SWAT 模型显示的均方误差值更小,模拟效果更好。
综上所述,人工物理模拟降水-径流试验对地表产汇流模拟具有科学性,SWAT 模型对水文模拟效果具有优越性,因此,本文将人工物理模拟降水-径流试验和SWAT 模型共同引入径流模拟及变化归因分析中,研究草原流域产汇流特征,定量分析驱动径流变化的气候波动与人类活动的贡献,旨在探讨环境变化对草原天然径流演变的影响,进而为草原流域植被建设、生态环境保护和生态水文研究提供参考。……
