Verwendung des SWAT-Modells zur Bewertung der Auswirkungen von Landnutzung und Klimaveränderungen auf Überschwemmungen im oberen Weihe-Fluss, China

Überschwemmungskatastrophen haben in den letzten Jahren häufig stattgefunden, aber es gibt keinen Konsens über die Mechanismen und Einflussfaktoren. Unter Verwendung des oberen Einzugsgebiets des Weihe-Flusses als Fallstudie in Westchina wurde ein Boden- und Wasserbewertungsinstrument (SWAT) modelliert, um quantitativ den Einfluss von Landnutzung und Klimaveränderungen auf Änderungen des Abflusses zu simulieren, während 4 extreme Landnutzungsszenarien und 24 Temperatur- und Niederschlags-szenarien angenommen wurden, um die Reaktion des Abflusses auf Landnutzung und Klimaveränderungen zu simulieren. Die SWAT-Simulations-ergebnisse zeigten, dass die Sensitivitätsparameter, die die Modellsimulation beeinflussten, CANMX, CN2, SOLK, CHN2 und SOLAWC waren. Der Korrelationsindex R2 und der Effizienzkoeffizient ENS des oberen Weihe-Flusses lagen beide im Bereich von 0,75 bis 0,78; der relative Fehler PS zwischen den simulierten Ergebnissen und dem gemessenen Abfluss lag unter 10 %, was auf die gute Anwendbarkeit des SWAT-Modells in diesem Studiengebiet hinweist. Bei der Verwendung des verbesserten SWAT-Modells war der simulierte Maximalabfluss (Überschwemmung) im Allgemeinen kleiner als der gemessene Wert, und der absolute Fehlerwert lag unter 6 %. Die Ausweitung von Brachland erhöhte den Abfluss im Durchschnitt um über 90 %, die Ausweitung von Ackerland erhöhte den Abfluss im Durchschnitt um 8 %, und die Ausweitung von Wald- und Grünland erhöhte den Oberflächenabfluss im Durchschnitt um 6 %. Als der Niederschlag um 25 % sank und die Temperatur um 22 % stieg, wurde der kleinste Abfluss in der Simulation erzielt. Dementsprechend wurde der maximale jährliche Abfluss erzielt, als der Niederschlag um 25 % anstieg und die Temperatur um 22 % sank. Durch die Zerlegung des Beitragssatzes menschlicher Aktivitäten und klimatischer Veränderungen zum Abfluss zeigte sich, dass der Beitrag menschlicher Aktivitäten zur Verringerung des Abflusses größer war als der von klimatischen Veränderungen. Diese Studie kann wissenschaftliche Anhaltspunkte für die Simulation und Prognose zukünftiger Überschwemmungen bieten.