閩江流域不同土地利用情景下的徑流響應研究
發(fā)布時間：2021-11-23 12:55
通過構建適用于閩江流域的SWAT分布式水文模型,結合情景設置法,分別模擬研究區(qū)內不同土地利用情景下的徑流過程,以定量分析土地利用變化對流域徑流影響。結果表明:（1）經過參數率定的SWAT模型,率定期和驗證期的評價指標R2>0.9,NSE>0.8,|PBIAS|<10%,符合模型徑流模擬要求,在閩江流域具有良好的適用性;（2）相比閩江流域現狀土地利用情景,耕地儲備、建設開發(fā)情景下流域年均徑流量分別增加12.41%,22.89%;植被恢復、分區(qū)調控情景下流域年均徑流量減少4.09%,1.61%,林地和草地類型能有效減緩地表徑流,減小徑流年際變化量,而耕地、建設用地類型產流作用明顯;（3）結合涵養(yǎng)指數值及豐、枯水期月均徑流模擬結果分析,研究流域內林地和草地類型涵養(yǎng)水源、調節(jié)徑流功能顯著,耕地和建設用地類型徑流調節(jié)能力較差,但前者水源涵養(yǎng)能力相對優(yōu)于后者;（4）以"閩西北區(qū)合理開發(fā)耕地,保護森林,閩東北區(qū)推廣坡度工業(yè)"為依據設置的分區(qū)調控情景,既能有效減緩與調節(jié)流域徑流,又能保證區(qū)域糧食產量與促進經濟發(fā)展,實現生態(tài)效益與經濟效益統(tǒng)一,為閩江流域科學高效、...
【文章來源】：水土保持學報. 2020,34(06)北大核心CSCD
【文章頁數】：7 頁
【部分圖文】：
閩江流域地理位置及氣象水文站點
本文根據模型輸出的多年月均徑流量模擬結果,按照豐水期和枯水期進行匯總統(tǒng)計,得到不同土地情景下多年月均徑流量較基準情景變化情況,并計算涵養(yǎng)指數值,結果見表4。表3 設置情景下年均徑流量變化情況 情景 S0 S1 S2 S3 S4 年均徑流量/(m3·s-1) 278.22 312.74 341.90 266.85 273.73 年徑流變差系數Cv 0.318 0.321 0.324 0.314 0.316 較S0年均徑流量變化率/% — 12.41 22.89 -4.09 -1.61 注:—表示無數據。
表3 設置情景下年均徑流量變化情況 情景 S0 S1 S2 S3 S4 年均徑流量/(m3·s-1) 278.22 312.74 341.90 266.85 273.73 年徑流變差系數Cv 0.318 0.321 0.324 0.314 0.316 較S0年均徑流量變化率/% — 12.41 22.89 -4.09 -1.61 注:—表示無數據。由表4可知,基準情景下閩江流域的涵養(yǎng)指數值為0.251,屬于水源涵養(yǎng)能力較強地區(qū),初步分析這與流域內林地面積占比高達85%有關:閩江流域豐水期與雨季重疊[30],林木發(fā)達的根系使得土壤蓬松度提高,地表凋零物阻礙徑流,延長入滲時間,從而導致大量雨水下滲,降雨儲存量增加,以在枯水期間更好地補給徑流。而耕地儲備、建設開發(fā)情景下,涵養(yǎng)指數值均低于基準情景,豐水期月徑流增長量均高于枯水期,反映出耕地和建設用地2種土地利用類型對流域徑流的調節(jié)能力較弱,但前者水源蓄積能力稍強于后者。植被恢復情景下水源涵養(yǎng)指數為0.255,明顯高于基準情景,豐水期月均徑流減少量高于枯水期,分別為16.1,6.6 m3/s,表明林地與草地類型的大面積增加,對流域內水源涵養(yǎng)、徑流調節(jié)作用顯著。相較于基準情景,分區(qū)調控情景中豐水期內月均徑流減少量為5.5 m3/s,枯水期為3.5 m3/s,其值低于豐水期,表明研究流域內土地利用類型的空間布局較為合理,流域水源涵養(yǎng)能力增強,豐水期蓄積的水能夠有效補給枯水期徑流,從而改善年內徑流分布不均狀況,使得流域徑流變化趨于穩(wěn)定,因此該規(guī)劃方案設置相對合理。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]40-Year（1978–2017） human settlement changes in China reflected by impervious surfaces from satellite remote sensing[J]. Peng Gong,Xuecao Li,Wei Zhang. Science Bulletin. 2019(11)
[2]我國土地利用研究進展概述及展望[J]. 肖文魁. 農業(yè)與技術. 2019(11)
[3]土地利用和氣候變化對王家橋小流域徑流的影響[J]. 秦文靜,王云琦,王彬,楊文濤,王玉杰. 水文. 2019(02)
[4]基于SWAT模型的衢江流域土地利用變化徑流模擬研究[J]. 渠勇建,成向榮,虞木奎,吳初平,袁位高. 水土保持研究. 2019(01)
[5]土地利用變化對潘家口水庫控制流域徑流影響[J]. 王博威,李建柱,馮平. 水利學報. 2018(03)
[6]SWAT模型應用與不確定性綜述[J]. 楊凱杰,呂昌河. 水土保持學報. 2018(01)
[7]氣候與土地利用變化下寧夏清水河流域徑流模擬[J]. 李帥,魏虹,劉媛,馬文超,顧艷文,彭月,李昌曉. 生態(tài)學報. 2017(04)
[8]基于多元統(tǒng)計分析的閩江水質時空變化特征[J]. 程學寧,湯云,盧毅敏. 水資源與水工程學報. 2016(06)
[9]氣候變化與人類活動對閩江流域徑流變化的影響[J]. 郭曉英,陳興偉,陳瑩,王躍峰. 中國水土保持科學. 2016(02)
[10]SWAT模型土壤數據庫的本土化構建方法研究[J]. 姜曉峰,王立,馬放,李海強,張淑娟,梁雄偉. 中國給水排水. 2014(11)
碩士論文
[1]基于SWAT模型的撫河上游流域土地利用變化情景下的水文響應研究[D]. 李云翊.南昌大學 2018
[2]基于SWAT模型的土地利用變化對流域徑流的影響研究[D]. 林怡彤.廣西大學 2018
[3]閩江流域降水徑流時序變化特征與洪旱事件識別[D]. 王躍峰.福建師范大學 2014
本文編號：3513925
【文章來源】：水土保持學報. 2020,34(06)北大核心CSCD
【文章頁數】：7 頁
【部分圖文】：
閩江流域地理位置及氣象水文站點
本文根據模型輸出的多年月均徑流量模擬結果,按照豐水期和枯水期進行匯總統(tǒng)計,得到不同土地情景下多年月均徑流量較基準情景變化情況,并計算涵養(yǎng)指數值,結果見表4。表3 設置情景下年均徑流量變化情況 情景 S0 S1 S2 S3 S4 年均徑流量/(m3·s-1) 278.22 312.74 341.90 266.85 273.73 年徑流變差系數Cv 0.318 0.321 0.324 0.314 0.316 較S0年均徑流量變化率/% — 12.41 22.89 -4.09 -1.61 注:—表示無數據。
表3 設置情景下年均徑流量變化情況 情景 S0 S1 S2 S3 S4 年均徑流量/(m3·s-1) 278.22 312.74 341.90 266.85 273.73 年徑流變差系數Cv 0.318 0.321 0.324 0.314 0.316 較S0年均徑流量變化率/% — 12.41 22.89 -4.09 -1.61 注:—表示無數據。由表4可知,基準情景下閩江流域的涵養(yǎng)指數值為0.251,屬于水源涵養(yǎng)能力較強地區(qū),初步分析這與流域內林地面積占比高達85%有關:閩江流域豐水期與雨季重疊[30],林木發(fā)達的根系使得土壤蓬松度提高,地表凋零物阻礙徑流,延長入滲時間,從而導致大量雨水下滲,降雨儲存量增加,以在枯水期間更好地補給徑流。而耕地儲備、建設開發(fā)情景下,涵養(yǎng)指數值均低于基準情景,豐水期月徑流增長量均高于枯水期,反映出耕地和建設用地2種土地利用類型對流域徑流的調節(jié)能力較弱,但前者水源蓄積能力稍強于后者。植被恢復情景下水源涵養(yǎng)指數為0.255,明顯高于基準情景,豐水期月均徑流減少量高于枯水期,分別為16.1,6.6 m3/s,表明林地與草地類型的大面積增加,對流域內水源涵養(yǎng)、徑流調節(jié)作用顯著。相較于基準情景,分區(qū)調控情景中豐水期內月均徑流減少量為5.5 m3/s,枯水期為3.5 m3/s,其值低于豐水期,表明研究流域內土地利用類型的空間布局較為合理,流域水源涵養(yǎng)能力增強,豐水期蓄積的水能夠有效補給枯水期徑流,從而改善年內徑流分布不均狀況,使得流域徑流變化趨于穩(wěn)定,因此該規(guī)劃方案設置相對合理。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]40-Year（1978–2017） human settlement changes in China reflected by impervious surfaces from satellite remote sensing[J]. Peng Gong,Xuecao Li,Wei Zhang. Science Bulletin. 2019(11)
[2]我國土地利用研究進展概述及展望[J]. 肖文魁. 農業(yè)與技術. 2019(11)
[3]土地利用和氣候變化對王家橋小流域徑流的影響[J]. 秦文靜,王云琦,王彬,楊文濤,王玉杰. 水文. 2019(02)
[4]基于SWAT模型的衢江流域土地利用變化徑流模擬研究[J]. 渠勇建,成向榮,虞木奎,吳初平,袁位高. 水土保持研究. 2019(01)
[5]土地利用變化對潘家口水庫控制流域徑流影響[J]. 王博威,李建柱,馮平. 水利學報. 2018(03)
[6]SWAT模型應用與不確定性綜述[J]. 楊凱杰,呂昌河. 水土保持學報. 2018(01)
[7]氣候與土地利用變化下寧夏清水河流域徑流模擬[J]. 李帥,魏虹,劉媛,馬文超,顧艷文,彭月,李昌曉. 生態(tài)學報. 2017(04)
[8]基于多元統(tǒng)計分析的閩江水質時空變化特征[J]. 程學寧,湯云,盧毅敏. 水資源與水工程學報. 2016(06)
[9]氣候變化與人類活動對閩江流域徑流變化的影響[J]. 郭曉英,陳興偉,陳瑩,王躍峰. 中國水土保持科學. 2016(02)
[10]SWAT模型土壤數據庫的本土化構建方法研究[J]. 姜曉峰,王立,馬放,李海強,張淑娟,梁雄偉. 中國給水排水. 2014(11)
碩士論文
[1]基于SWAT模型的撫河上游流域土地利用變化情景下的水文響應研究[D]. 李云翊.南昌大學 2018
[2]基于SWAT模型的土地利用變化對流域徑流的影響研究[D]. 林怡彤.廣西大學 2018
[3]閩江流域降水徑流時序變化特征與洪旱事件識別[D]. 王躍峰.福建師范大學 2014
本文編號：3513925
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