基于SWAT模型的土地利用/覆被变化对水文要素的影响研究——以大清河山区部分为例

来源 :河北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanghong098
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
土地利用/覆被变化(Land use and Land cover change,LUCC)在区域尺度上的环境效应近年来逐渐得到学术界的重视。这一方面是由于LUCC过程的区域差异很大;更重要的原因则在于生态建设往往通过改变土地利用方式来实现,LUCC区域环境效应的评估与国家可持续发展战略决策关系重大。水文效应作为LUCC的重要环境效应之一,成为LUCC研究的重点和焦点。针对特定区域,分析LUCC的动力机制,深入了解土地覆被、气候、水文变化之间的联系,己成为在区域资源问题、环境问题及生态问题上政策分析的重要手段。 本研究以大清河山区流域为研究对象,应用RS和G1S技术,以1987年和2000年两期大清河流域的遥感影像为主要数据源,结合自然、社会、经济统计数据建立土地利用/覆被变化数据库,分析土地利用/覆被时空动态变化特征;并运用分布式流域水文模型——SWAT、模型,模拟分析土地利用/覆被变化对地表径流的贡献率,通过设定不同情景土地利用/覆被方式,分析不同情景的变化对地表径流及蒸发量产生的影响,进而探索符合大清河山区流域的最优土地利用/覆被模式,然后就此模式下土地利用/覆被对水文要素的影响进行模拟预测分析,并进一步提出大清河流域土地利用/覆被模式的改进建议。主要研究结论如下: (1)土地利用/覆被变化分析表明,1987年~2000年,大清河山区流域耕地、草地、水域面积均有不同程度减少,其中耕地面积减少了12202hm<2>,下降量占总土地面积的0.76%;草地面积减少了16214hm<2>,下降量占总土地面积的1.01%;水域面积减少了6038hm<2>,下降量占总土地面积的0.38%。林地、城乡工矿居民用地、未利用土地面积则有所增加,其中林地面积增加15337hm<2>,增加量占总土地面积的0.96%;城乡工矿居民用地面积增加19115hm<2>,增加量占总土地面积1.19%:未利用土地面积增加2hm<2>。 (2)土地利用/覆被模拟结果表明,2000年的土地利用/覆被状况和1987年相比,流域年均径流量减少1/62亿m<3>,变化率为7.97%;流域年均蒸发量减少38.95mm,变化率为9.21%。当土地覆被状况全为林地时,年均径流量为18.02亿m<3>,蒸发量为565mm;全为草地时,年均径流量为14.59亿m<3>,蒸发量为207mm。 (3)大清河山区流域25°以上陡坡地退耕还林、还草,径流量及径流深均减少,退耕还林径流深减至94.45%,退耕还草减至92.85%;退耕还林蒸发量增加,还草蒸发量减少,还林蒸发量增至102.68%,还草则减至96.11%。15°~25°缓坡地退耕还林、还草,径流量及径流深均减少,退耕还林径流深减至82.74%,还草减至73.21%;退耕还林蒸发量增加,还草蒸发量减少,还林蒸发量增至111.19%,还草则减至83.46%。 (4)优化模式土地利用/覆被模拟结果表明,当土地利用/覆被变化为所设定的优化模式时,径流系数明显下降:年径流变差系数变小,年际径流变化趋于稳定;径流分配系数减小,径流的年内分配趋于均匀;涵养指数升高,河流枯季水量增加。蒸发量先是由于植被的作用提高了地面的供水能力而迅速增加,而后逐渐变得平稳。 就大清河山区流域而言,若想解决水资源短缺的问题,应针对流域内不同地势、地貌条件,设计不同的土地利用/覆被组合类型,从增加流域产水量的角度来进行植被规划建设。在25°以上陡坡应全部退耕还林还草, 15°~25°缓坡地则需考虑海拔、经济、环境、区位等多种因素,进行综合调控。
其他文献
随着“中部崛起”战略的实施与推进,在国内外城市圈兴起与成功的基础上,建设武汉城市圈是顺应经济全球化和区域经济一体化潮流,提升区域竞争力的必然要求。开展武汉城市圈城市综
低纬高分辨率石笋记录揭示了末次冰期存在一系列高频突变事件(如类Dansgaard/Oeschger 旋回及D/O 亚旋回事件)。探求其成因机制对预测未来全球气候突变至为重要。亚洲季风环