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伊洛河流域土地覆被变化水文效应的研究

杜非  
【摘要】: 土地利用/土地覆被变化是陆地生态系统和全球环境变化对全球气候变化及人类活动最重要的响应之一。在几十年甚至百年尺度上,人类活动产生的环境变化在强度上甚至超过自然因素引起的环境变化,成为主要因素。土地利用/土地覆被变化改变了地表蒸发、土壤水分状况及地表覆被的截留量,从而使流域产汇流量与过程发生改变,对流域水文过程、水量平衡产生了十分重要的影响。因此,土地利用/土地覆被变化对水文动态变化的影响已成为全球LUCC研究的热点。 本文概述了流域分布式水文模型的发展,总结了Green-Ampt入渗模型的发展及土地利用/土地覆被变化水文效应的研究方法及研究成果。 在伊洛河流域自然环境调研基础上,利用遥感影像资料提取的卢氏及栾川子流域1980年、1990年、2000年的土地利用状况,分析了研究时段内的土地利用/土地覆被变化情况。根据长序列统计法,分析了包括年蒸发量、年降水量、年径流量、年产沙量以及次洪特性在内的水文要素对森林覆被变化的响应,并对比分析了卢氏及栾川子流域之间土地利用/土地覆被变化水文效应的差异;推估了土地利用/土地覆被变化对流域水文序列的显著影响干扰点。 采用了以DEM信息与实际河流主干河道信息为综合数据源的复合信息提取流域特征法,提取了卢氏及栾川子流域的流域特征信息。构建了考虑土地覆被的分布式模型,对栾川子流域80年代以来的18场典型洪水进行模拟,得到了较好的拟和效果,验证了此模型能够基本再现栾川子流域的洪水过程。 单独以栾川子流域为研究对象,在分析影响因子与径流量相关关系的基础上,用历史反演法建立了三种土地覆被情景。依据流域水文模拟法,运用考虑土地覆被的分布式模型模拟各种情景下的降雨径流关系,研究土地覆被变化所引起的水文效应。主要研究了土地覆被变化对次洪洪峰、洪量的影响规律,并且对比分析了不同峰型、不同量级洪水在次洪洪峰、洪量对森林覆盖率变化响应方面的规律。


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