川中丘陵区小流域集雨利用工程设计研究——以李子溪流域为例

随着全球性干旱加剧与水资源短缺问题的日益突出,雨水集蓄利用已成为全球关注的一个热点问题。以川中丘陵区嘉陵江中游的李子溪流域为例,对区域农业雨水集蓄利用工程进行了设计研究。探讨了小流域集雨利用工程解决农业生产中季节性干旱的可能性,试图总结出适合我国西南地区的农业集雨利用技术和抗旱灌溉模式,为该地区今后的农业发展和水土保持工作的开展提供参考和借鉴。     

不同土地利用方式对水土流失的影响

通过对四川省南充市升钟水库水土保持试验站2001～2004年的坡面径流观测资料进行分析,探讨了不同土地利用方式对水土流失的影响。结果表明：研究区域的降雨量年际分布不均匀,2001～2004年,年降雨量、汛期降雨量及侵蚀降雨量呈逐渐降低的趋势;在不同土地利用方式下,径流量、径流深、径流系数及径流模数的大小顺序为：人工破坏型＞封坡禁伐型＞荒坡垦种型,而水土流失量的大小顺序为：荒坡垦种型＞人工破坏型＞封坡禁伐型。回归分析表明,人工破坏型的水土流失量与降雨强度、降雨量、降雨历时存在极显著的线性回归关系,但封坡禁伐型及荒坡垦种型的水土流失量仅与降雨强度、降雨量存在极显著的线性回归关系。     

基于分布式水文模型的山洪预警临界雨量分析——以涔水南支小流域为例

基于我国山洪灾害雨量预警的需求,介绍了采用分布式水文模型分析临界雨量的基本思路与方法,以湖南省涔水南支小流域为例,探讨了流域内3个典型预警对象动态临界雨量的确定方法并获得了相应成果。分析认为,分布式水文模型可以较为详细地设置流域各部分产流、汇流以及洪水特征,有利于模拟山丘区小流域洪水,是同时分析多个对象临界雨量的有效方法;分析预警地点的预警流量是非常重要的前提和基础,流域汇流时间是非常重要的预警时段,应根据流域特征和防灾对象特点,确定一系列典型的预警时段;流域尺度土壤含水量对临界雨量有重要影响。     

基于GIS的豫南山区可利用土地资源质量评价——以信阳市为例

利用GIS空间分析技术,以县域为评价对象,对河南省信阳市可利用土地资源的质量进行评价。结果表明:信阳市可利用土地资源质量等级分为5级,质量等级由西南向东北逐步提高。其中,一等地和二等地主要分布在地形平坦、土壤条件优越、河流分布广泛、人均可利用土地资源丰富的地区,包括淮滨县、固始县、潢川县、罗山县、平桥区、光山县;三等地和四等地的自然条件一般,区位条件是影响土地质量的主导因素,包括浉河区、新县、商城、罗山、息县;五等地所处区域海拔较高,坡度很大,交通不便利,人均可利用土地资源贫乏,包括新县、商城县。评价结果可以为豫南山区土地资源合理开发利用、农业结构调整和产业布局规划提供依据。     

基于GIS黄土丘陵沟壑区分布式侵蚀产沙模型的构建——以蛇家沟小流域为例

分布式侵蚀产沙模型是土壤侵蚀模型的重要发展方向,本研究将蛇家沟流域下垫面划分为5 ×5m的栅格,每个栅格内赋予相应的高程、坡度、地貌、土地利用等属性信息.根据流域DEM,确定流域的汇流方向、流路与汇流累积面积.在蛇家沟流域内采用“穷举算法”对SCS-CN模型的参数值进行校正.基于DEM、地貌、土地利用以及降雨等资料,利用黄土丘陵沟壑区良好的水沙关系,运用VB.NET+ARC ENGINE9.2+ SQLSERVER2000构建分布式侵蚀产沙模型.模型结构简单,输入参数比较少,利用求产流来求产沙,考虑了土地利用、汇流等因素具有一定的物理意义,并能达到一定的预报精度.其中产沙模型是建立在黄土丘陵沟壑区普遍的水沙关系基础上,通过校正水沙关系式系数及产流模型中的CN、λ值可在其它相似的小流域内使用.该研究可为黄土丘陵沟壑区水土保持治理效果评价提供依据.     

基于地形坡度的SCS模型优化 ——以长峪城小流域为例

由于SCS模型结构简单、计算参数少且易于获取,被广泛应用于水文资料缺少地区的产流估算.SCS模型中的径流曲线数CN作为主要参数对产流模拟结果有重要影响,但现有水文土壤分类标准提供的CN值不能很好地适用于地形复杂的流域中.通过坡度和土地利用类型对CN值进行优化,使用田寺、汤河口等径流试验场数据对模型优化进行精度验证分析,...     

基于洪水过程的山区小流域洪水预警研究——以四川省白沙河流域为例

受地形地质条件复杂和局部气象条件多变的影响,山区小流域在经历了短历时强降雨后,常会诱发突发性洪水,加上山区水文基础资料缺乏,使得洪水预警指标难以确定。通过构建分布式水文模型,基于不同重现期降雨量,考虑土壤含水量变化对洪水过程的影响,提出了一种适用于无资料地区的临界雨量确定方法,并将该方法应用于四川省白沙河流域实际研究。结果表明:土壤含水量对洪水起涨过程具有明显的影响,在100 a一遇(374.27 mm)、50 a一遇(330.01 mm)、20 a一遇(270.67 mm)、10 a一遇(224.84 mm)4种设计暴雨情景下,土壤饱和条件下到达警戒流量时间比土壤最干燥条件下分别提前了0.41,0.35,0.55,0.63 h;临界雨量在土壤饱和条件下为190.02 mm,在最干燥条件下为207.46 mm;当达到临界雨量时应及时撤离杨柳坪至下游处30.85 hm~2范围内的所有人群。研究成果可为其他类似无资料地区及时预警山洪灾害、减少损失提供参考。     

基于改进的SWAT模型农业面源污染变化规律数值模拟——以赣抚平原灌区芳溪湖小流域为例

以赣抚平原灌区内的芳溪湖典型小流域为研究区域,基于改进的SWAT模型,针对典型水文年年内不同降雨条件,模拟灌区氮磷面源负荷的迁移规律,同时对灌区农业面源污染负荷流失量的空间分布规律进行了模拟分析。结果表明,降雨是氮磷负荷流失的主要驱动因子,氮磷流失量随降雨的波动而变化,并与降雨同步达到峰值。因此,在灌区需加强汛期田间水肥管理,以减少氮磷的流失,提高肥料的利用率;在相同降雨条件下,研究区氮、磷负荷流失量空间分布差异较大,呈现出水系上游流失量多下游流失量少的趋势;在防控和治理灌区面源污染时,可适当考虑面源污染的空间分布规律,采用沿途生态沟渠和湿地对灌区内的面源污染负荷进行稀释和净化,以达到减轻和治理面源污染的效果。     

基于三种方法的径流变化贡献率对比分析 ——以彭冲涧小流域为例

小流域径流变化是气候变化和人类活动共同作用的结果,定量评价两者对径流变化的贡献率已成为当前的研究热点.以彭冲涧小流域为研究对象,对比分析水文模型模拟法、经验统计分析法、累积量斜率变化率比较法的径流变化贡献率计算结果,并归纳分析3种方法的优缺点.结果表明:在春、夏季及年尺度上,水文模型模拟法计算的降水变化对径流减少的贡献...     

桃林口水库流域氮磷污染负荷对土地利用的响应分析

非点源污染是目前水体污染防治的主要对象,土地利用方式与污染物流失量密切相关。以桃林口水库流域为研究对象,通过构建SWAT非点源污染模型对流域非点源污染负荷进行模拟,研究不同土地利用结构对子流域TN、TP流失率的影响,并定量分析了研究区在2014和2019年土地利用类型下TN、TP流失量的变化。结果表明：构建的SWAT非点源污染负荷模型适用于该流域的非点源污染模拟,在单一的土地利用类型中,污染物流失率排序为耕地>草地>住宅用地>林地,与相对应的单一土地利用类型相比,林地的组合能有效降低子流域的污染物流失率;不同土地利用类型的产污能力差异较大,林地的单位面积产污量最低,耕地最高,与2014年相比,2019年流域林地面积增加而耕地和草地面积减少,TN、TP负荷分别减少了34.43%、23.75%。研究结果可为桃林口水库流域的水环境管理提供科学依据。     

小流域氮流失特征及其影响因素

由非点源流失的氮是造成水体污染的主要因子之一,而土地利用方式往往对氮的流失产生重要影响。本课题在福建省九龙江流域遴选了4个不同土地利用方式的小流域,通过在自然降雨条件下现场采样与室内分析相结合,研究不同土地利用结构的小流域氮的流失特征和影响因素。研究结果表明：总氮、可溶态氮和泥沙结合态氮的浓度通常比径流先达到峰值,然后开始降低;氮的流失以可溶态氮为主(占73%～98.3％),因此其流失量主要受径流量的影响与雨强关系不大;土地利用方式对氮的流失有明显影响,一般植被覆盖度提高可以降低流失,而农业活动会加剧流失;此外,在高植被覆盖度的天然林地,氮的流失呈现出以泥沙结合态为主。通过本研究可以看出土地利用结构的调整和合理布置是九龙江流域非点源污染控制的重点。     

草海湿地区域土地利用景观格局时空变化特征研究

采用3S技术和景观生态学分析方法,对草海湿地区域近20 a的景观格局动态变化进行分析,结果表明:(1) 20 a间,草海湿地区域林地、草地景观类型面积呈下降趋势,水域、建设用地景观类型面积大幅增加,耕地景观类型面积总体有所增加;(2)从景观类型转换来看,研究区景观类型转换以草地、耕地景观类型的转入转出变化最大,草地退化较为严重;(3)从景观类型斑块密度和平均斑块面积变化情况来看,研究区各类景观类型的破碎化程度越来越严重;(4)从景观斑块形状和景观多样性变化情况分析,研究区林地、草地、建设用地景观斑块形状趋于规则,景观优势度明显,在整个研究区中占绝对的优势地位。总体来看,草海自然保护区建立之后,由于人为因素的干预,对湿地区域保护力度较大,一系列湿地保护、修复和恢复工程的实施,使得草海湖区面积持续增加,湿地得以较好的保护和恢复。     

土地利用变化对潘家口水库控制流域径流影响

以潘家口水库控制流域为研究对象,利用1970、1980、1995和2010年4期土地利用数据分析土地利用时空变化特征,并结合SWAT模型从水文响应单元的角度,分析土地利用变化对流域径流变化及其空间分布的影响。结果表明:土地利用类型变化主要表现为水域减少,林地增加及草地、耕地减少,以及建设用地的扩张;2010年土地利用情景下研究区域中滦河、伊逊河、武烈河与老牛河4个子流域多年平均径流量平均减少6.36%。耕地及草地向林地的转化导致产流量减少,蒸发量增加是径流量减少的主要原因。单纯土地利用变化对潘家口入库径流影响并不大,上游中小水库、塘坝等工程的修建,及工农业和城市用水量的增加等是影响径流变化的主要原因。     

潘家口水库流域土地利用变化的水文响应分析

以潘家口水库流域为研究区域,采用SWAT分布式水文模型定量评估土地利用变化对流域径流过程的影响。相对于1980年土地利用情景,2006年土地利用变化主要表现为耕地减少,林地和草地面积增大,而水域和城镇用地变化相对较小。利用3个水文站1986年1月至1999年12月的月径流实测数据进行模型的校准和验证。在不同土地利用情景下,对流域的天然径流过程进行模拟分析,模拟结果显示,与1980年土地利用情景相比,2006年土地利用情景下的多年平均径流减少11%;对于不同典型水文年份而言,土地利用变化对枯水年的影响最大,对丰水年和平水年的影响相当;土地利用变化对年径流的影响主要表现为汛期径流减少。潘家口水库流域水资源涵养能力有所增加。模拟研究土地利用变化对潘家口水库流域径流的影响对合理规划土地利用和流域水资源的综合管理具有现实意义。     

基于SWAT模型的淮河上游土地利用变化情景的水文响应

淮河流域不合理的土地利用是导致水土流失的重要因素之一,探究土地利用变化下的水文响应规律是开展水土保持工作的重要前提。以淮河王家坝水文站以上流域为研究区域构建SWAT模型,并验证模型的适用性;对研究区耕地进行适宜性评价,结合2000年土地利用现状构造最佳土地利用情景;利用验证好的SWAT模型分析最佳土地利用情景、生态保护情景、土地利用现状情景的水文响应。结果表明,相比2000年土地利用,生态保护情景水文响应变幅较小,而最佳土地利用情景下41.29%的耕地转化为林地,年、月均地表径流和年、月均泥沙量减小,年、月均地下径流增加,年、月均蒸发量变化不大。说明最佳土地利用状态有助于提高研究区域涵养水源、保持水土的能力,且在汛期效果较为明显     

Relationship between water quality variations and land use in the Batutegi Dam Watershed,Sekampung, Indonesia

The Sekampung Hulu and Sangharus rivers were selected as target sites to study improved use and conservation of dam reservoir water because the region is an important source of fresh water, irrigation water for downstream agriculture and production of hydropower. The two rivers exhibited differences in average water quality. Most water quality parameters exhibited clear differences between the two rivers at each sampling event, with the relative differences not changing during the sampling period. Analysis of water quality based on land use percentage indicated that upland fields had a major impact on most water quality parameters. In addition, forest and plantation conditions had a major impact on the suspended solids concentrations. The results of the present study suggest that current management of these land use categories may not be adequate to prevent or even decrease erosion.     

三峡库区多时空尺度土地利用和景观格局对水质的影响

为了探究三峡库区水质对不同尺度的土地利用和景观格局的响应,基于三峡库区2019—2021年7个断面的水文与水质数据和2020年土地利用数据,分析了水质时空异质性、多尺度河岸带缓冲区内土地利用和景观格局特征,同时利用相关性分析和冗余分析（RDA）确定了土地利用和景观格局对水质指标的影响及最佳影响尺度,并采用偏最小二乘回归（PLSR）探究了最佳影响尺度下的关键影响因子。结果表明：三峡库区水质状况整体稳定,枯水期的水质优于丰水期,水质状况主要受到面源污染、支流汇入、磷矿产业和城镇化的影响;小尺度缓冲区内景观斑块破碎化较严重,但多样性较高,耕地是库区的优势景观类型,其破碎化程度的增加有利于水环境的改善;林地和草地在枯水期对水环境的净化作用优于丰水期,而水域是河流氮磷污染物的主要来源;整体上土地利用和景观格局对水质指标的解释能力在丰水期高于枯水期,且在300 m缓冲区尺度下解释能力最强,其中耕地、草地、水域和斑块密度（PD）是影响水质指标的关键变量。     

基于马尔柯夫模型的沙厂水库流域土地利用变化分析

基于沙厂水库流域1990年、1995年、2005年的TM遥感资料和2000年SPORT遥感数据,在GIS技术支持下,建立了沙厂水库流域土地利用数据库;运用马尔柯夫模型,对研究区域内土地利用动态变化进行分析研究。通过对流域2005年的土地利用变化进行验证,对该流域2010年的土地利用情况进行预测。结果表明：①阔叶林、针叶林、灌木林和农田面积呈上升态势,混交林、其他土地和水域面积呈下降趋势;②3期土地利用流向基本一致,林地之间存在互动变化,其他土地,水域和农田向林地方向转移;③阔叶林、针叶林、灌木林、混交林和其他土地是本流域土地利用变化的主导类型和主要方向,整个演变趋势使林草面积显著增加,林地类型以阔叶林和针叶林为主。