基于SWAT模型的乌鲁木齐河上游土地利用和气候变化对径流的影响

选用SWAT分布式水文模型,定量分析了乌鲁木齐河流域土地利用与气候变化对径流的影响,采用情景分析方法设置3类情景,对变化环境下的流域径流进行了预测。以R2、NSE和PBIAS等3个参数评价了模拟的拟合度,不确定性。结果表明:1)在模型校准期和验证期R2分别为0.89和0.75,NSE分别为0.84和0.74,PBIAS在18%—23%范围内,说明SWAT模型在乌鲁木齐河上游径流模拟中具有较好的适用性;2)综合型情景模拟分析得出,研究区气候变化对径流的影响强度大于土地利用变化的影响强度。土地利用和气候共同引起流域年均径流量减少1.41 m3/s,土地利用变化引起年均径流量减少0.04 m3/s,气候变化引起年均径流量减少1.37 m3/s;3)极端土地利用情景模拟分析得出,草地情景的年均径流增加0.1 m3/s,林地情景的年均径流量减少0.58 m3/s;4)气候变化情景模拟分析得出,流域径流量与降水变化呈正相关关系,与气温变化呈负相关关系。降水量增加10%和20%时,年均径流量增加3.05 m3/s和4.02 m3/s。当降水量减少10%和20%时,年均径流量减少0.93 m3/s和2.25 m3/s。气温升高1℃和2℃时,年均径流量减少2.71 m3/s和3.02 m3/s。在气候变化环境下,需要重视降水和气温的预测,应通过优化土地结构来减缓气候变化的水文效应。