邁爾丹江·米吉提
(新疆維吾爾自治區喀什水文水資源勘測局,新疆喀什844000)
SRM融雪徑流模型在新疆葉爾羌河流域適用性分析
邁爾丹江·米吉提
(新疆維吾爾自治區喀什水文水資源勘測局,新疆喀什844000)
針對新疆葉爾羌河流域融雪徑流的特點,運用SRM融雪徑流模型模擬新疆葉爾羌流域的融雪徑流,并通過設定流域氣溫升高2℃和降低2℃,定量分析氣溫變化對流域融雪徑流的影響。研究結果表明:SRM融雪徑流模型在葉爾羌流域具有較好的適用性,模擬的徑流深相對誤差<10%,確定性系數達到0.7以上,氣溫升高2℃,流域融雪徑流量增加8.46%,氣溫降低2℃,流域融雪徑流量減少7.87%。
SRM模型;融雪徑流模擬;氣溫變化;融雪徑流影響
對于寒區流域來說,融雪徑流量占據全年徑流比重的60%之多,有的區域甚至超過80%,寒區融雪徑流模擬的精度高度對于寒區防汛預警預測至關重要。國內外相關學者展開寒區融雪徑流模擬研究,開發出適合于寒區的水文模型,如國外學者開發的SWAT模型,均引入融雪徑流模型,并在寒區進行了模擬運用,取得一定的研究成果,國內學者也成功將SRM融雪徑流模型在國內的寒區流域進行融雪徑流模擬的研究,取得了一定的研究成果。但SRM融雪徑流模型在新疆葉爾羌流域融雪徑流模擬研究較少,因此,本文利用SRM融雪徑流模型,模擬葉爾羌流域融雪徑流,定量分析SRM融雪徑流模型在新疆葉爾羌流域的適用性,研究成果對于葉爾羌流域的融雪徑流模擬和防汛預警預測提供參考價值。
1.1 研究方法
SRM融雪徑流模型的計算原理是根據每日的融雪和降水產生的水量,將該水量疊加到所計算的退水水量上,從而得到每天的日徑流量[1]。SRM融雪徑流模型計算公式為:
Qn+1=[csn×an(Tn+△Tn)×sn+cRn×Pn]×

式中:Q為日徑流量,m3·s-1,CS和CR分別為融雪徑流系數和降水徑流系數;a為度日因子;T為指度日因子數,°c-1d;T的物理意義表示的是溫度直減率在不同高程進行溫度插值后度日數的修正值;S為積雪覆蓋與流域面積的比值;P為降水量,cm;A為流域面積,km2;k為退水系數;n為計算時段的日數序列。
1.2 研究區域概況
葉爾羌河是新疆典型的冰雪補給河流,葉爾羌河流域有現代冰川2 689條,冰川總面積5 574 km2,流域多年平均冰川消融量約4.18×109m3,占流域出口多年平均徑流量6.61×109m3的63.1%,葉爾羌河最大年徑流為9.55×109m3,最小徑流量為4.47× 109m3,卡群站是葉爾羌河的出山口水量控制站,集水面積為5.02×108km2,地理位置位于E76°54′,N37°59′,該站多年平均降水量為100~150 mm。
2.1 融雪徑流模擬
基于卡群水文站2000—2010年水文數據以及喀什氣象站2000—2010年氣溫數據,對SRM進行了參數的率定和驗證,并運用SRM模型模擬了研究流
域2000-2010年融雪徑流。研究結果見表1~表2,圖1。

表1 SRM融雪徑流模型參數率定成果

表2 SRM融雪徑流模徑流模擬成果

圖1 代表年份SRM融雪徑流模擬過程與實測值對比圖
從表2中可以看出,SRM融雪徑流模型在新疆葉爾羌河流域融雪徑流模擬具有較好的適用性,模擬的徑流深相對誤差均小于10%,確定性系數達到0.7以上,滿足流域融雪徑流模擬的精度規范要求[2]。從圖1中可以看出,模擬的代表年份的融雪徑流與實測值具有較好的吻合度,特別是在融雪期4—7月份,與實測值的吻合度較好。綜上SRM融雪徑流模型在研究流域融雪徑流模擬具有較好的適用性。
2.2 氣溫變化下對流域融雪徑流影響
分別設定氣溫升高2℃和降低2℃,選定代表年份2006年(降水量較大年份),運用SRM模擬氣溫變化前后融雪徑流量的改變量和改變率,結果見表3。

表3 不同氣溫變化對流域徑流的影響
本文運用SRM融雪徑流模擬了新疆葉爾羌河流域融雪徑流量,并設定氣溫分別升高2℃和降低2℃,定量分析氣溫變化對流域融雪徑流的影響,研究取得以下結論:
1)SRM融雪徑流模型在新疆葉爾羌河流域融雪徑流模擬具有較好的適用性,模擬的徑流深相對誤差小于10%,確定性系數達到0.7以上,滿足融雪徑流模擬的精度規范要求。
2)氣溫升高2℃,流域融雪徑流量增加8.46%,氣溫降低2℃,流域徑流量減少7.87%。
[1]余文君,南卓銅,趙彥博,李碩.SWAT模型融雪模塊的改進[J].生態學報,2013,33(21):6992-7001.
[2]孟現勇,吉曉楠,劉志輝,肖軍倉,陳曦,王芳.SWAT模型融雪模塊的改進與應用研究[J].自然資源學報,2014,29(03):528-539.
P333
B
2014-10-31
邁爾丹江·米吉提(1985-),男,新疆喀什人,助理工程師。
1007-7596(2015)06-0013-02