基于DEM的山地森林流域分布式水文模型研究

【摘要】：森林与水的关系问题一直是森林生态系统研究的关键性课题之一,也是水文循环探索的重要内容,森林生态系统对水分的时空分配、传输转换以及水文循环机制的影响问题是森林水文学研究的核心问题。森林与水的关系十分复杂,它不仅受森林生态系统发展本身的影响,而且还受到山区大气、植物、土壤、地下岩层等空间异质性以及气象因素如降雨、蒸发等时空变化的影响,进一步增加了定量描述森林生态流域径流形成机制和水文响应模式的难度。近几十年来,这一研究领域从传统的对比流域试验发展到从森林生态系统变化、森林对坡面到流域尺度径流形成影响的机理研究,再发展到现在的建立服务于森林植被管理的基于物理过程的分布式水文模型新阶段。 本论文依托国家自然科学基金资助项目“森林流域水文效应的流域尺度作用及分布式水文模型研究”(NO.30271042),针对高山森林地区的水文特点,利用地理信息系统技术,结合确定性水文模型理论,在新安江三水源概念性水文模型的基础上,建立了反映山地森林流域特点的分布式水文模型。通过对岷江上游的模拟和检验,取得了很好的效果。利用该模型分析了岷江上游森林覆盖率变化对水文过程的响应,为森林的生态工程的建设和森林保护提供科学参考,特别对当前西部以植被恢复为主的生态保护工程具有重要的指导意义。概括起来,本论文的研究主要取得了以下成果: 1.收集和整理岷江上游水文、气象、数字高程模型、数字植被分类分布图、数字土壤分类分布图等资料,建立并分析了岷江上游各水文站所在区间的年降水-径流关系。