收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

潮河流域土地利用/气候变化的水文响应研究

郭军庭  
【摘要】:气候变化加剧以及人类活动增强对华北地区水环境和水资源的影响越来越大。在气候变化背景下,探索土地利用和覆被变化的生态水文响应,构建合理的土地利用方式,对科学开展流域水土资源利用、生态恢复和适应性流域管理具有重要意义。该研究以密云水库以上潮河流域为研究对象,通过研究流域土地利用变化和气候变异下的水文响应特性,旨在为改善华北地区水量与水体的适应性流域管理提供理论依据。该研究应用非参数秩检验法对研究流域的1961-2009年水文气象数据进行趋势分析和突变检验;结合流域不同时期土地利用数据,分别应用水量平衡原理与线性回归分析方法,定量评价土地利用和气候变化对径流量和输沙量变化的贡献;采用SWAT分布式水文模型模拟计算不同土地利用和气候变化情景下的流域径流量和输沙量的变化。主要结果如下: (1)流域内1979-2009年间土地利用变化主要特征为:有林地、灌木林地持续增加;草地面积持续减少;建筑面积增加,耕地面积减少。土地利用的主要转移趋势为草地转为灌木林和有林地,灌木林地转为有林地,耕地转为草地。流域内政策因素及剧烈的人类活动如退耕还林和生态修复措施等的实施是推动流域内土地利用变化的关键因素。 (2)1961-2009年流域气候因素和产流产沙变化趋势分析和突变检验表明:该流域年、汛期和非汛期径流在1961-2009年间均呈显著减少趋势,并都在1999年发生突变,但年与汛期降水和潜在蒸散发在此期间没有显著变化,而非汛期的降水和潜在蒸散发均显著增加,并分别在1979年和1987年发生突变。年和汛期产沙量都显著减少,并且均于2004年发生突变。分析表明该流域气候和土地利用变化对年径流减少的贡献率分别为43.9%和56.1%,而对年产沙量减少的贡献分别是4.2%和95.8%。土地利用变化是导致该流域年径流量减少,特别是年产沙量减少的重要原因。 (3)用SWAT模型模拟潮河流域径流和产沙具有良好的适用性。SWAT模型模拟结果表明,研究流域内径流深的空间分布呈现从东南向西北逐次减少分布,并随海拔的升高逐次减少,这主要由降雨的空间分布规律决定。另外土地利用方式不同也是导致流域径流深空间分布差异的重要因素。输沙率的空间分布较为复杂,主要受到降水、地形和土地利用方式影响。 (4)极端土地利用情景分析结果表明:不同极端土地利用情景下的径流量曲线变化趋势一致,但值的大小差异显著,具体表现为灌木林地草地林地耕地。与1999年土地利用的结果相比较,灌木林地情景下径流增加了158.2%,草地情景下径流增加了4.1%。耕地和林地情景下径流分别减少41.7%和23.7%。不同极端土地利用情景下的年产沙量大小表现为:耕地草地灌木林地林地。对比1999年土地利用的年产沙量,耕地情景下年均产沙量增加85.9%,而草地、灌木林地和林地极端情景下年均产沙量分别减少32.1%、45.4%和57.0%。 (5)不同的气候变异情景模拟结果显示,径流对降水的变化敏感性高于对温度变化的敏感性。降水每增加10%,径流平均增加23.9%。温度每增加1℃,径流平均减少6%。输沙对降水的敏感度高于径流对降水变化的敏感性。降水每增加10%,输沙量平均增加44%。 (6)潮河流域作为北京地表水资源密云水库的的主要来源地,增加流域产流且和减少流域产沙是潮流流域管理的目标。结合极端土地利用情景模拟结果和流域土地利用地形分异规律,设计流域内土地利用空间优化情景并模拟其径流和产沙,结果表明:空间优化配置情景下,流域内的耕地和有林地面积减少,灌木林和草地面积增加;相对于1999年原地类,流域的年均径流深增加了34.54%,输沙模数减少了14.16%。空间优化配置情境下,年均径流深空间分布除受到降水的空间分布影响外,局部微地形和土地利用变化对其影响增加。输沙模数的空间分布表明径流是输沙模数变化最敏感的因素。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 F.Agus,T.Vadari,Sukristiyonubowo,B.Hermianto,J.P.Bricquet,A.Maglinao;影响径流量和产沙量的流域尺度和土地管理制度[J];中国水土保持;2002年07期
2 李秀霞;李天宏;;黄河流域泥沙输移比与流域尺度的关系研究[J];泥沙研究;2011年02期
3 黄明斌,郑世清,李玉山;流域尺度不同水保措施减水效益分割[J];水土保持通报;2001年02期
4 肖洪浪,赵文智,冯起,赵兴全;中国内陆河流域尺度的水资源利用率提高研究——黑河流域水生态经济管理试验示范[J];中国沙漠;2004年04期
5 刘金涛;冯杰;张佳宝;;分布式水文模型在流域水资源开发利用中的应用研究进展[J];中国农村水利水电;2007年02期
6 董翠云,黄明斌,郑世清;流域尺度水土保持生物措施减沙效益研究[J];应用生态学报;2002年05期
7 刘红玉;李兆富;;流域湿地景观空间梯度格局及其影响因素分析[J];生态学报;2006年01期
8 陈利顶,张淑荣,傅伯杰,彭鸿嘉;流域尺度土地利用与土壤类型空间分布的相关性研究[J];生态学报;2003年12期
9 李锦秀;肖洪浪;;流域尺度土壤水研究进展[J];中国沙漠;2006年04期
10 唐艳凌;章光新;;流域非点源污染物输出的环境因子分析[J];农业环境科学学报;2010年04期
11 王根绪,刘桂民,常娟;流域尺度生态水文研究评述[J];生态学报;2005年04期
12 吴璟;杨莲芳;姜小三;李强;王备新;;浙江西苕溪土地利用变化对溪流大型底栖无脊椎动物完整性的影响[J];生态学报;2008年03期
13 彭立;苏春江;徐云;满正闯;;森林对流域水文过程影响的研究进展[J];江西农业学报;2007年04期
14 李琪;陈利顶;齐鑫;张心昱;马岩;;流域尺度农业磷流失危险性评价与关键源区识别方法[J];应用生态学报;2007年09期
15 刘星才;徐宗学;徐琛;;水生态一、二级分区技术框架[J];生态学报;2010年17期
16 李海军;张新平;张毓涛;韩占涛;李翔;芦建江;;基于月水量平衡的天山中部天然云杉林森林生态系统蓄水功能研究[J];水土保持学报;2011年04期
17 蒋勇军;;流域尺度的岩溶区土壤pH值空间变异研究——以云南小江流域为例[J];中国岩溶;2009年01期
18 姚允龙;吕宪国;王蕾;;流域分布式水文模型SWAT空间输入数据的不确定性研究[J];农业系统科学与综合研究;2009年04期
19 郭澎涛;武伟;刘洪斌;谢德体;李茂芬;;DEM栅格分辨率对丘陵山地区定量土壤-景观模型的影响[J];农业工程学报;2010年12期
20 Martin H.Larsson;Katarina Kyllmar;Lars Jonasson;Holger Johnsson;许中旗;;农田氮淋溶的减少及相关成本的估算[J];AMBIO-人类环境杂志;2005年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄智华;薛滨;周怀东;刘晓波;;人类活动和气候变化对江苏固城湖流域营养盐氮、磷输移的影响[A];首届中国湖泊论坛论文集[C];2011年
2 程国栋;李新;康尔泗;徐中民;南卓铜;张耀南;;黑河流域模型集成与建模环境建设的实践[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
3 张光辉;万力;李文鹏;;西北内陆水循环演化及水资源利用-生态环境保护优化模式[A];“十五”重要地质科技成果暨重大找矿成果交流会材料四——“十五”地质行业重要地质科技成果资料汇编[C];2006年
4 许振成;胡习邦;张修玉;王俊能;赵晓光;;基于模糊信息熵的流域水污染控制系统研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
5 李正国;王仰麟;吴健生;张小飞;;陕北黄土高原地表干燥度与土地利用的关系研究[A];《自然地理学与生态建设》论文集[C];2006年
6 张光辉;杨丽芝;申建梅;;区域地下水开发利用的现实判断及危机识别理论方法[A];2006年中国可持续发展论坛——中国可持续发展研究会2006学术年会经济高速增长与中国的资源环境问题专辑[C];2006年
7 祝雪萍;仕玉治;张丹;;SWAT模型在东北典型流域的应用研究[A];变化环境下的水资源响应与可持续利用——中国水利学会水资源专业委员会2009学术年会论文集[C];2009年
8 张光辉;申建梅;聂振龙;王金哲;严明疆;郝明亮;;区域地下水功能及可持续利用性评价理论与方法[A];中国水利学会2005学术年会论文集——节水型社会建设的理论与实践[C];2005年
9 张晓明;余新晓;武思宏;刘卉芳;张学培;魏天兴;;黄土区森林植被对流域径流和输沙的影响[A];《中国水土保持科学》第1届4次编委会会议论文集[C];2006年
10 雷孝章;曹叔尤;江小华;;森林系统对降雨径流的调节转换规律研究[A];四川省水土保持学会第四届会员代表大会暨学术交流会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 薛丽芳;面向流域的城市化水文效应研究[D];中国矿业大学;2009年
2 沈晔娜;流域非点源污染过程动态模拟及其定量控制[D];浙江大学;2010年
3 李伟;苕溪流域地表水水质综合评价与非点源污染模拟研究[D];浙江大学;2013年
4 李庆云;黄土丘陵区流域径流泥沙对气候变化和高强度人类活动响应研究[D];北京林业大学;2011年
5 苏静君;加拿大东部农田流域颗粒态磷的输出及藻类有效性研究[D];华中农业大学;2011年
6 刘世强;水资源二级产权设置与流域生态补偿研究[D];江西财经大学;2012年
7 李海光;黄土高原吕二沟流域环境演变的生态水文响应[D];北京林业大学;2011年
8 苏丹阳;基于物理概念的水文模型InHM机群并行计算研究[D];浙江大学;2012年
9 沈中原;黄土高原流域土壤侵蚀下垫面特征及其对水土流失的作用研究[D];西安理工大学;2009年
10 孟磊;采煤驱动下平原小流域生态演变规律及评价[D];中国矿业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉红;淮河流域水资源可持续利用评价[D];华中师范大学;2014年
2 南娜;四湖流域LUCC对生态水文过程的影响[D];华中师范大学;2014年
3 张祯宇;气候变化背景下九龙江流域水电梯级开发的水文响应[D];厦门大学;2014年
4 董群;山东沂蒙山区祊河流域非点源氮磷污染负荷研究[D];山东农业大学;2011年
5 姚素珍;基于分形理论的清河水库流域非点源污染研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
6 宋立芳;长沙县金井镇流域氮磷养分输出特征及其影响因素[D];华中农业大学;2014年
7 徐好梅;子牙河流域生态水文模型的构建及其系统的研究[D];天津大学;2012年
8 李璇;绿水资源对流域土地利用与气候变化的响应[D];华中农业大学;2013年
9 刘奇;流域农业径流月产污模拟研究[D];浙江大学;2013年
10 黄明;晋西黄土区降雨要素和不同植被覆盖条件对流域输沙的影响[D];北京林业大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 王燕宁通讯员 钱熊;专家呼吁重视长江生态危机[N];科技日报;2007年
2 李宗礼 甘肃省武威市水利工程局;从流域的尺度审视水资源开发模式[N];中国水利报;2005年
3 高立洪;美国国家水计划:关注五个重点领域[N];中国水利报;2006年
4 王振红;我国资源与环保投融资机制应多元化[N];经理日报;2007年
5 黄强 西安理工大学教授、博导 赵麦换 黄河勘测规划设计有限公司 博士;水库调度的流域化、生态化视野[N];中国水利报;2006年
6 本报记者 姚芃;我国首部流域综合性行政法规下月施行[N];法制日报;2011年
7 ;新疆启动水资源转化研究项目[N];中国质量报;2007年
8 ;维护水库健康 建立评价指标体系[N];中国水利报;2005年
9 本报记者 李秀玲;治湖之路依然漫长[N];工人日报;2011年
10 李欣瑶王进东;黑河综合遥感试验获进展[N];甘肃日报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978