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《中国环境科学研究院》 2012年
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基于SEBS与SCS模型的区域水源涵养量估算研究

张海博  
【摘要】:本研究选取了北京市北部水源涵养区,以水量平衡法为研究基础,利用地表能量平衡原理(SEBS)来计算陆地实际蒸发散量,利用SCS模型结合地形地貌来计算地表径流,从而比较准确地量化区域水源涵养量,分析区域尺度影响水源涵养量的主要因素,并提出调节水源涵养量的对策建议,为在区域尺度估算水源涵养量提供一种方法。主要研究结论如下: 1.蒸发散量估算 研究区蒸发散量夏季春季秋季冬季,夏季平均蒸发散量124.63mm,冬季平均蒸发散量17.78mm,年平均蒸发散量为241.71mm。有林地、灌木林地、草地、水域的年蒸发量最大,其次为疏林地与耕地,未利用地、苗圃地蒸散量最小 蒸发散与温度、NDVI、降雨量呈正相关,与地表温度呈负相关。蒸发散随着温度的升高而增加,在有植被覆盖区域,随着NDVI值的增加而增大,降雨量的增加增大了可利用水分,从而增加了蒸发散量;此外,蒸散还与比辐射率、总辐射、潜热通量、净辐射、土壤热通量呈正相关,与地表反照率、感热通量呈负相关。 2.径流量估算 研究区径流集中发生在5-8月,年累计最大径流深193.6mm,占降雨量的33.4%,共产生径流3.57×108m3,平均56294m3/km2;径流区域主要分布在西部与南部的耕地与未利用地,林地与草地覆盖区除在强降雨条件下部分区域产生径流外,基本不产流。 径流与土地利用、土壤质地相关。粘土径流量最大,平均径流深38.10mm,占研究区径流总量的65.05%;耕地平均径流深最大,达到127.23mm,灌木林地径流最小,平均径流深4.98mm,基本不产流;平均径流深排序为:粘土壤土砂壤土砂土,耕地未利用地疏林地草地有林地苗圃地灌木林地。 3.水源涵养量估算 研究区全年累计最大水源涵养量为514.27mm。研究区1-4月、9月、11-12月降雨量小,不足以弥补蒸发散的损失,因此,呈现水分亏损。8月水源涵养量为全年最高,平均103.78mm;灌木林地年水源涵养量最大值为514.27mm,草地最小,471.2mm,年均水源涵养量排序为:灌木林地有林地疏林地草地。水源涵养量与温度、降水量呈正相关,随温度与降水量的升高而增加。 以水量平衡法为基础,利用SEBS与SCS模型来估算区域水源涵养量,通过与实测蒸发散与径流进行对比,结果表明以此方法来计算水源涵养量是可行的。研究结果表明灌木林地水源涵养量最大,未来应重视灌木的水源涵养作用,合理优化植被群落结构。加强对荒山荒地的抚育工作,提高植被覆盖率,减少降水损失。
【学位授予单位】:中国环境科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S273

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