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《东北师范大学》 2012年
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长白山龙岗火山群区典型小流域生态系统水文过程模拟研究

马良  
【摘要】:本论文研究区域后河上游流域位于长白山西麓,龙岗山脉龙湾火山口湖群地区。流域由金川北河与参场南河两条支流组成,面积约130km2。流域内火山口湖和沼泽泥炭湿地星罗棋布,是东北长白山水源涵养区河源小流域的典型代表,也是第二松花江的源头之一。该流域包含森林、湿地、河流、火口湖等自然地理单元及村镇、林场、风景名胜区等人文地理单元。近年来随着旅游经济的发展,人为活动的增加,导致土地利用状况变化加快,流域内自然生态系统受人为干扰日益加剧,如森林覆盖率及质量呈明显下降趋势。受植被及下垫面变化的影响,流域生态系统水文过程发生改变,随之影响水量在各水文过程中的时空分配,进而对流域生态系统产生影响。因此,动态水文生态效应研究对正确实施流域水资源管理颇具现实意义。 本文应用分布式水文模拟软件MIKE SHE建立研究区水文模型,使用2011年8月到10月的流量实测数据进行校准。校准结果显示在此期间,后河流域日径流量模拟值与实测相关系数R为0.9,Nash-Sutcliffe系数为79%,拟合效果良好。并定量计算流域生态系统内时间序列上详细的水文过程,包括水分渗透、蒸散、不饱和区土壤水分变化、饱和区水位变化和水分运动、坡面产流、基流、径流土壤水分含量变化,实现对长白山火山群小流域生态系统详细生态水文过程的定量模拟,并对模拟结果进行初步的水量平衡及水文过程分析。分析结果表明龙岗火山群地区地下水饱和流活动明显影响水量的时空分配,对整个水文过程起重要作用;暗棕壤比耕作土具有更好的保水性和渗透性,对生态系统水文循环的稳定性起到积极的作用。 同时设定林业过度采伐和扩耕毁林两种不同管理情境进行模拟。(1)森林采伐条件下,河流总径流量增加,基流量也略增加,但森林持水能力减弱,降雨产生的有效补给减少,降雨期洪峰增加显著,达到现状的2.12倍,流域总蒸发量减小,此区域的大气水汽含量降低;(2)坡度10度以下毁林扩耕情况下,年径流总量减小,并且单次强降雨产生的峰值显著增加至现状的2.41倍,基流量减小,河流流量波动幅度增大,稳定流量天数减少。水位波动明显增加,降雨产生的长期的有效补给减少。综上所述,本研究可以为此类流域水资源的管理及洪水风险预警提供科学可靠的依据。
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P334.92;X171

【参考文献】
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