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SWAT模型的原理、结构及应用研究 被引量:380
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作者 王中根 刘昌明 黄友波 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2003年第1期79-86,共8页
SWAT(SoilandWaterAssessmentTool)是一个具有很强物理机制的长时段的流域分布式水文模型。它能够利用GIS和RS提供的空间数据信息,模拟复杂大流域中多种不同的水文物理过程,包括水、沙、化学物质和杀虫剂的输移与转化过程。本文着重探讨... SWAT(SoilandWaterAssessmentTool)是一个具有很强物理机制的长时段的流域分布式水文模型。它能够利用GIS和RS提供的空间数据信息,模拟复杂大流域中多种不同的水文物理过程,包括水、沙、化学物质和杀虫剂的输移与转化过程。本文着重探讨SWAT模型的水文学原理和模型的基本结构与独特的分布式运行控制方式,并将其成功应用于西北寒区(黑河莺落峡以上流域)的分布式日径流过程的模拟。 展开更多
关键词 SWAT 分布式水文模型 黑河流域 应用研究
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基于DEM的分布式水文模型在大尺度流域应用研究 被引量:136
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作者 刘昌明 李道峰 +2 位作者 田英 郝芳华 杨桂莲 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2003年第5期437-445,T001-T002,共11页
本文选取空间大尺度黄河河源区流域为研究对象,利用分布式水文模型进行径流量模拟,采用1976~1985年唐乃亥水文站逐年、月实测径流资料进行参数率定,确定模型的基本参数,得到了较好的模拟效果。模拟结果表明气候变化是引起黄河河源区径... 本文选取空间大尺度黄河河源区流域为研究对象,利用分布式水文模型进行径流量模拟,采用1976~1985年唐乃亥水文站逐年、月实测径流资料进行参数率定,确定模型的基本参数,得到了较好的模拟效果。模拟结果表明气候变化是引起黄河河源区径流变化的主要原因。在80~90年代的20年间,黄河河源区由气候变化引起径流减少62.11亿m3,占径流变化总量的108.72%,由土地覆被变化引起径流增加5.73亿m3,增加量占径流变化总量的10.03%。 展开更多
关键词 分布式水文模型 黄河河源区 DEM SWAT模型 大尺度流域
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基于DEM的分布式水文模型研究综述 被引量:124
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作者 王中根 刘昌明 吴险峰 《自然资源学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2003年第2期168-173,共6页
基于DEM的分布式水文模型是数字化时代水文模型发展的主要方向。论文回顾了分布式水文模型30年的发展历史,对国内外分布式水文模型的研究状况做了简要评述。归纳出基于DEM的分布式水文模型的主要特点。在分布式水文模型的构建中,水文单... 基于DEM的分布式水文模型是数字化时代水文模型发展的主要方向。论文回顾了分布式水文模型30年的发展历史,对国内外分布式水文模型的研究状况做了简要评述。归纳出基于DEM的分布式水文模型的主要特点。在分布式水文模型的构建中,水文单元的划分是一个十分关键的环节,论文重点探讨了3种基于DEM常用的流域离散化方法。在模型结构方面,提出了一个典型的分布式水文模型框架,包括分布式输入模块,单元水文模型和河网汇流模型。在模型参数方面,提出了3种分布式水文模型参数的确定方法。最后。 展开更多
关键词 分布式水文模型 DEM 数字高程模型 水文模拟技术
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基于DEM的分布式水文模型构建方法 被引量:106
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作者 王中根 刘昌明 +1 位作者 左其亭 刘青娥 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2002年第5期430-439,共10页
基于 DEM的分布式水文模型是现代水文学同高科技 (如计算机技术、 3S技术等 )相结合的产物 ,是研究变化环境下水文循环与水资源演化规律的理想工具 ,代表了水文模型的最新发展方向。从 DEM的特性出发 ,本文探讨并总结了分布式水文模型... 基于 DEM的分布式水文模型是现代水文学同高科技 (如计算机技术、 3S技术等 )相结合的产物 ,是研究变化环境下水文循环与水资源演化规律的理想工具 ,代表了水文模型的最新发展方向。从 DEM的特性出发 ,本文探讨并总结了分布式水文模型的特点、建模思路和模型基本结构框图。在流域离散化方面 ,重点介绍了分布式水文模型常用的三种单元划分方法 ;最后 ,针对分布式水文模型构建问题 ,从“输入模块”、“单元水文模型”、“河网汇流模型”三方面 ,阐述了分布式水文模型微结构构建方法。 展开更多
关键词 分布式水文模型 DEM 流域划分 单元水文模型 河网汇流模型 数字高程模型
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分布式水文模型研究与应用进展 被引量:150
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作者 徐宗学 程磊 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期1009-1017,共9页
分布式水文模型是探索和认识复杂水文循环过程和机理的有效手段,也是解决许多水文实际问题的有效工具。本文从当前水文水资源科学研究的热点问题出发,系统总结了分布式水文模型在解决水文学面临的重要问题中研究与应用的现状、进展与不... 分布式水文模型是探索和认识复杂水文循环过程和机理的有效手段,也是解决许多水文实际问题的有效工具。本文从当前水文水资源科学研究的热点问题出发,系统总结了分布式水文模型在解决水文学面临的重要问题中研究与应用的现状、进展与不足,讨论了建模中存在的难点问题和关键技术,并探讨了分布式水文模型的发展趋势。 展开更多
关键词 水循环 水资源 分布式水文模型 进展
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基于二元水循环模式的水资源评价理论方法 被引量:137
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作者 王浩 王建华 +1 位作者 秦大庸 贾仰文 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期1496-1502,共7页
国内外流域水资源评价方法是随着水资源稀缺性的逐渐增强而不断发展的。时至今日,传统的水资源评价方法在描述人类活动干扰和满足不同层次水资源规划要求方面面临严峻挑战。本文提出了水资源全口径层次化动态评价方法,即以降水为资源评... 国内外流域水资源评价方法是随着水资源稀缺性的逐渐增强而不断发展的。时至今日,传统的水资源评价方法在描述人类活动干扰和满足不同层次水资源规划要求方面面临严峻挑战。本文提出了水资源全口径层次化动态评价方法,即以降水为资源评价的全口径通量,遵照有效性、可控性和可再生性原则对降水的资源结构进行解析,实现广义水资源、狭义水资源、径流性水资源和国民经济可利用量的层次化评价。在手段上,构建了由分布式水循环模拟模型与集总式水资源调配模型耦合而成的二元水资源评价模型,并将下垫面变化和人工取用水作为模型变量以实现动态评价。 展开更多
关键词 人类活动 水资源 评价方法 二元水循环 分布式水文模型
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基于动态临界雨量的中小河流山洪预警方法及其应用 被引量:129
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作者 刘志雨 杨大文 胡健伟 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期317-321,共5页
分析了国内外山洪预警预报技术的最新进展,提出了以分布式水文模型为基础,以动态临界雨量为指标的山洪预警预报方法,并在江西遂川江流域得到应用,以期为全国山洪监测预警系统的建设及山洪灾害防治提供参考依据.
关键词 分布式水文模型 中小河流 山洪预报 监测预警
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分布式水文模型在黄河流域的应用 被引量:88
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作者 杨大文 李翀 +1 位作者 倪广恒 胡和平 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期143-154,共12页
流域的水资源规划和管理都离不开水资源的定量化评估。而准确评估流域的水资源量,尤其是在大流域,必须明晰不同气候、地形、土地利用等自然条件下的水文循环过程。同时农业灌溉及水库调节等人工的直接取水和调控使水文过程变得更为复杂... 流域的水资源规划和管理都离不开水资源的定量化评估。而准确评估流域的水资源量,尤其是在大流域,必须明晰不同气候、地形、土地利用等自然条件下的水文循环过程。同时农业灌溉及水库调节等人工的直接取水和调控使水文过程变得更为复杂。仅依靠气象及水文观测数据,已很难拟合出单一的降雨-径流关系来模拟和预测流域水资源的时空分布。这时就需要一种新型水文模拟手段,它可以利用地理信息来描述流域的空间不均一性,并基于物理控制方程来描述水文过程,这就是分布式水文模型。作者介绍了这种模型及其在黄河流域的应用。 展开更多
关键词 水文过程 空间变异性 分布式水文模型 水资源 黄河
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SWAT模型的水量平衡及其在梭磨河流域的应用 被引量:62
9
作者 陈军锋 陈秀万 《北京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期265-270,共6页
SWAT模型是一种基于GIS基础之上的分布式流域水文模型 ,近年来得到了快速的发展和应用。SWAT模型能够利用遥感和地理信息系统提供的空间信息模拟多种不同的水文物理化学过程 ,如水量、水质、以及杀虫剂的输移与转化过程。主要介绍SWAT... SWAT模型是一种基于GIS基础之上的分布式流域水文模型 ,近年来得到了快速的发展和应用。SWAT模型能够利用遥感和地理信息系统提供的空间信息模拟多种不同的水文物理化学过程 ,如水量、水质、以及杀虫剂的输移与转化过程。主要介绍SWAT模型水量平衡模块的原理和结构 ,并在梭磨河流域应用 ,旨在揭示梭磨河流域的气候波动和土地覆被变化对流域径流的影响。结果表明 ,2 0世纪 6 0— 90年代 ,梭磨河流域的径流变化中 ,由气候波动引起的约占 3 5~ 4 5 ,由土地覆被变化引起的约占 1 5。 展开更多
关键词 SWAT模型 分布式水文模型 水量平衡 梭磨河流域
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分布式水文模型的参数率定及敏感性分析探讨 被引量:80
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作者 王中根 夏军 +2 位作者 刘昌明 欧春平 张永勇 《自然资源学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期649-655,共7页
参数率定与敏感性分析是分布式水文模型应用和发展中的难点问题,论文对当前典型的、应用比较成功的全局最优化参数率定和敏感性分析方法进行归纳和分析,包括:遗传算法(Genetic Algorithm)、SCE-UA算法(Shuffled Complex Evolution)、贝... 参数率定与敏感性分析是分布式水文模型应用和发展中的难点问题,论文对当前典型的、应用比较成功的全局最优化参数率定和敏感性分析方法进行归纳和分析,包括:遗传算法(Genetic Algorithm)、SCE-UA算法(Shuffled Complex Evolution)、贝叶斯方法(Bayesian Method)、RSA方法(Regionalized Sensitivity Analysis)、GLUE方法(Generalized Likelihood Uncertainty Estimation)等等。并对计算机自动优化方法和人工参数调试方法的利弊进行讨论,展望了分布式水文模型的参数率定与敏感性分析的发展方向。 展开更多
关键词 分布式模型 参数率定 敏感性分析 优化方法
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黄河流域分布式水文模型初步研究与进展 被引量:70
11
作者 刘昌明 夏军 +4 位作者 郭生练 郑红星 王中根 吴险峰 郝芳华 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期495-500,共6页
结合国家重点基础研究规划项目"黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理"的研究,综述了黄河流域分布式水文模型研究的主要进展,包括分布式水文模型的特点和基本结构、分布式水文模型中的数字高程模型(DEM)和水文学基础、... 结合国家重点基础研究规划项目"黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理"的研究,综述了黄河流域分布式水文模型研究的主要进展,包括分布式水文模型的特点和基本结构、分布式水文模型中的数字高程模型(DEM)和水文学基础、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)在分布式水文模拟中的应用等方面的内容,对未来分布式水文模型的研究提出几点认识。 展开更多
关键词 分布式水文模型 黄河流域 研究进展
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黑河流域水循环系统的分布式模拟(Ⅰ)——模型开发与验证 被引量:74
12
作者 贾仰文 王浩 严登华 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期534-542,共9页
从水循环的物理机制着手,在考虑人工侧支循环的基础上,以现代地理信息技术为数据处理平台,开发了黑河流域水循环系统的分布式模拟模型.文中系统描述了模型结构,从水循环过程和能量循环过程2个方面对模型各要素的过程模拟进行了阐述,其... 从水循环的物理机制着手,在考虑人工侧支循环的基础上,以现代地理信息技术为数据处理平台,开发了黑河流域水循环系统的分布式模拟模型.文中系统描述了模型结构,从水循环过程和能量循环过程2个方面对模型各要素的过程模拟进行了阐述,其中水循环过程包括蒸发蒸腾、入渗与径流、地下水运动、地下水流出和地下水溢出、坡面汇流与河道汇流、人工侧支循环等要素过程.在获取各类输入参数后,采用1km网格、以日为时间步长对黑河流域上、中游地区(36 728个网格单元)进行了1981~2002年的逐日模拟.结果表明,所建立的分布式模型对月径流过程和日平均流量过程具有较高模拟精度.校正期内前后两个验证期均得到良好验证.该模型可用于预测未来环境变化条件下流域水资源演变. 展开更多
关键词 黑河流域 水循环系统 分布式水文模型 WEP-HeiHe 模型开发与验证
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气候与土地利用变化对水文水资源的影响研究 被引量:42
13
作者 邓慧平 《地球科学进展》 CAS CSCD 2001年第3期436-441,共6页
水资源短缺和水患灾害已成为全球关心的重大问题。气候与土地利用变化对流域水资源和旱涝的影响以及由此产生的社会经济后果已引起人类社会的广泛关注。深入综合地开展这方面的研究对国民经济建设和可持续发展规划决策有重要的意义。通... 水资源短缺和水患灾害已成为全球关心的重大问题。气候与土地利用变化对流域水资源和旱涝的影响以及由此产生的社会经济后果已引起人类社会的广泛关注。深入综合地开展这方面的研究对国民经济建设和可持续发展规划决策有重要的意义。通过分析总结已进行的有关研究工作 ,对该领域的研究进展作了简要回顾 ,讨论了现有工作的不足和今后的研究内容和方法。 展开更多
关键词 气候变化 土地利用变化 水资源影响 水文极端事件 分布式水文模型
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基于SWAT的灌区分布式水文模型--Ⅰ.模型构建的原理与方法 被引量:59
14
作者 代俊峰 崔远来 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期145-152,共8页
针对中国南方丘陵水稻灌区水文特点,在对自然流域水文模型SWAT改进的基础上,构建了灌区分布式水文模型,改进了SWAT的灌溉水运动模块、稻田水分循环模块、稻田水量平衡各要素和产量模拟的计算方法,改变了陆面水文过程的计算结构,增加了... 针对中国南方丘陵水稻灌区水文特点,在对自然流域水文模型SWAT改进的基础上,构建了灌区分布式水文模型,改进了SWAT的灌溉水运动模块、稻田水分循环模块、稻田水量平衡各要素和产量模拟的计算方法,改变了陆面水文过程的计算结构,增加了渠系渗漏模拟模块及其对地下水的补给作用、塘堰的灌溉模块等。以湖北省漳河灌区内的一个闭合小流域为例,对构建的灌区分布式水文模型进行校正和验证,模拟结果显示,该模型适合于水稻灌区水分循环的模拟。 展开更多
关键词 SWAT 分布式水文模型 灌区 稻田 水量平衡
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作物模型研究与应用中存在的问题 被引量:54
15
作者 罗毅 郭伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期307-312,共6页
该文以CERES-Wheat、Maize模型为例,系统阐述了作物模型的研究与应用发展情况,分析了模型当中仍然存在的问题,指出在冠层结构与作物光能截获计算方法和作物水分、养分对生长过程的胁迫机理与定量方法方面需要深入的实验研究,以探索其机... 该文以CERES-Wheat、Maize模型为例,系统阐述了作物模型的研究与应用发展情况,分析了模型当中仍然存在的问题,指出在冠层结构与作物光能截获计算方法和作物水分、养分对生长过程的胁迫机理与定量方法方面需要深入的实验研究,以探索其机理,提高模型模拟预测性能。该文强调指出目前绝大多数的作物模型是空间一维的田间尺度模型,借鉴区域生物地球化学循环模拟方法或与分布式水文模型耦合进行尺度扩展开发区域尺度作物模型,既是区域水、土资源评价与管理的应用需求,也将能促进作物模型发展并发挥更大作用。 展开更多
关键词 作物模型 CERES-wheat CERES-MAIZE 分布式水文模型
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基于DEM的分布式流域水文模型及应用 被引量:48
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作者 熊立华 郭生练 田向荣 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期517-520,共4页
提出了一个基于数字高程模型(DEM)的分布式流域水文模型,主要用来模拟湿润地区的蓄满产流机制。通过建立土壤蓄水能力和地貌指数的关系来描述蓄水能力的空间分布。坡面流流向采用多向流法来决定。应用结果表明,该模型模拟流量过程的精... 提出了一个基于数字高程模型(DEM)的分布式流域水文模型,主要用来模拟湿润地区的蓄满产流机制。通过建立土壤蓄水能力和地貌指数的关系来描述蓄水能力的空间分布。坡面流流向采用多向流法来决定。应用结果表明,该模型模拟流量过程的精度较高,与三水源新安江模型、TOPMODEL基本相当;而且模拟的土壤蓄水量的空间分布也基本符合水文规律。 展开更多
关键词 分布式水文模型 数字高程模型 土壤蓄水量 空间分布
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滦河流域土地利用/覆被变化的水文响应 被引量:59
17
作者 史晓亮 杨志勇 +2 位作者 严登华 李颖 袁喆 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期21-27,共7页
以滦河流域为研究区,利用1985和2000年土地利用数据,结合SWAT分布式水文模型定量评价了流域土地利用/覆被变化的水文效应,并分析了流域地表径流变化与主要景观类型的响应关系。结果表明:SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型可以... 以滦河流域为研究区,利用1985和2000年土地利用数据,结合SWAT分布式水文模型定量评价了流域土地利用/覆被变化的水文效应,并分析了流域地表径流变化与主要景观类型的响应关系。结果表明:SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型可以较好地模拟滦河流域的月流量过程,在研究区具有较好的适用性;1985—2000年流域林地向草地和耕地的转变导致流域年均地表径流和总径流量分别增加了12.6%和5.1%;并使得流域年均地表径流变化空间差异显著,整体呈增加趋势,且主要受到林地变化的影响,而在三道河子以上集水区地表径流的变化则主要受到耕地景观的影响。合理规划土地利用格局,对于流域水资源可持续利用具有重要意义。 展开更多
关键词 土地利用 覆被变化 分布式水文模型 径流 滦河流域
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人类活动影响下的黄河流域水资源演化规律初探 被引量:50
18
作者 王浩 贾仰文 +4 位作者 王建华 秦大庸 周祖昊 仇亚琴 严登华 《自然资源学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2005年第2期157-162,共6页
应用分布式流域水文模型WEP-L模型初步分析了人类活动影响下的黄河水资源演化规律。通过2000年现状下垫面条件下的评价结果与历史系列条件下的评价结果比较,以及考虑与不考虑人工取用水条件下的模拟结果比较,初步发现:黄河流域在强烈的... 应用分布式流域水文模型WEP-L模型初步分析了人类活动影响下的黄河水资源演化规律。通过2000年现状下垫面条件下的评价结果与历史系列条件下的评价结果比较,以及考虑与不考虑人工取用水条件下的模拟结果比较,初步发现:黄河流域在强烈的人类活动影响下,水资源量及其构成均发生了显著变化,地表水资源量衰减,而不重复地下水量增加;在狭义水资源衰减的同时,伴随着有效蒸散即降水有效利用的增加,流域广义水资源量有一定幅度增加。研究成果对黄河的治理规划和水安全战略具有参考价值。 展开更多
关键词 流域 水循环 水资源 分布式水文模型 WEP-L模型
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亚流域划分对分布式水文模型模拟结果的影响 被引量:36
19
作者 张雪松 郝芳华 +1 位作者 程红光 杨志峰 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期119-123,128,共6页
本文以GIS技术为支持,选择黄河下游支流洛河卢氏水文站以上流域为研究区域,应用分布式水文模型SWAT(SoilandWaterAssessmentTool)在不同的亚流域划分数量条件下进行流域产流和产沙模拟,进而分析亚流域划分对分布式水文模型模拟结果的影... 本文以GIS技术为支持,选择黄河下游支流洛河卢氏水文站以上流域为研究区域,应用分布式水文模型SWAT(SoilandWaterAssessmentTool)在不同的亚流域划分数量条件下进行流域产流和产沙模拟,进而分析亚流域划分对分布式水文模型模拟结果的影响,结果表明:(1)产流量随亚流域数量的增加而增大,变化幅度较小;产沙量随亚流域数量的增加而减小,变化幅度较大;(2)存在一个亚流域划分水平,当超过此水平时亚流域数量的变化对产流量和产沙量几乎没有影响。根据计算流域产沙量的MUSLE方程,分析了由于亚流域划分数量变化对流域产沙的影响,发现在研究区内其主要原因为MUSLE中径流项对亚流域划分数量变化的响应,其次是土壤可蚀性因子、植被覆盖和管理因子和地形因子参数值的统计变化。 展开更多
关键词 空间集总 分布式水文模型 亚流域 产流 产沙
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海河流域分布式SWAT模型的构建 被引量:46
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作者 王中根 朱新军 +1 位作者 夏军 李建新 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2008年第4期1-6,共6页
本文基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)构建海河流域分布式水文模型。针对海河流域的特点,对平原区河网和入海口进行合理概化,对土壤类型和土地利用方式进行重分类处理。应用1995~2002年水文气象系列资料和下垫面空间分布信息... 本文基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)构建海河流域分布式水文模型。针对海河流域的特点,对平原区河网和入海口进行合理概化,对土壤类型和土地利用方式进行重分类处理。应用1995~2002年水文气象系列资料和下垫面空间分布信息,对模型的参数进行优化和灵敏度分析,最后选取多个站点对模拟结果进行检验与分析。研究成果为SWAT模型在国内复杂大流域的应用提供了范例,也为海河流域变化环境下的水资源与水环境综合管理提供重要的水文学基础支撑。 展开更多
关键词 分布式水文模型 SWAT 海河流域
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