喀斯特流域枯水及其枯水资源承载力研究

【摘要】： 喀斯特流域是由特殊的流域边界，独特的地貌—水系结构及水文动态过程的地域综合体，有其特殊的流域结构。因此，影响喀斯特流域枯水径流的因素复杂多样。基于此，本文在叙述了国内外枯水研究现状的基础上，借助于GIS和SPSS软件，研究了喀斯特流域的枯水变化规律以及对枯水资源承载力作了初步的探讨。 对于喀斯特流域的枯水研究内容主要包括以下几个方面：一是从流域结构的角度，分析了影响喀斯特流域枯水径流特征值的主要因素，如空间尺度、岩性、地貌类型及其空间组合、植被等。重点研究了不同地貌类型与枯水径流的关系，如在峰丛洼地枯水径流模数较小；而峰林溶原地区则较大，而且地貌类型的空间配置差异也会影响枯水径流的大小。二是对喀斯特流域的枯水频率分析作了初步研究，选择了四种理论频率曲线经过计算和比较，得出适用于喀斯特地区枯水频率分析的线型是对数正态分布和皮尔逊—Ⅲ型(P—Ⅲ)分布，并且流域中地貌类型的差异对枯水频率曲线的选择几乎是无影响。三是根据影响喀斯特流域枯水径流的下垫面因素(空间尺度、岩性、地貌类型、植被)，分别对峰丛和峰林等喀斯特地区建立枯水径流预测模型。 根据喀斯特流域枯水资源的空间变化规律以及实际开发利用状况，首次提出了枯水资源承载力的概念，即在枯水季节期间，保持良性的生态环境和现有的技术条件下，某一区域内可开采的水资源量对支持该地区人口、经济与环境协调发展的能力和限度。并初步分析了枯水资源承载力的内涵、特性，从水资源的供需方面确立了喀斯特流域枯水资源承载力的指标体系。由于水资源在开发利用中，受到增强因子和约束因子的共同作用，所以近似地用生态学中LOGISTIC曲线来描述枯水资源承载力的增长过程，同时用不同的数学模型表达枯水资源承载力在不同阶段的表现形式。 最后，本文以猫跳河流域为例分别从年径流量和枯季径流量的角度计算水资源承载力的大小。结果表明如果按年径流总量计算水资源承载力则较大；而按枯季径流量计算则较小，这说明喀斯特流域的枯水资源承载能力较低，枯水资源量已成为该地区阻碍社会、经济发展的主要因素之一。