泾河流域土地利用/覆被变化对径流情势的影响

通过建立泾河流域SWAT分布式水文模型,重点模拟分析了河流径流情势对土地利用/覆被变化的响应,对比了不同气候条件及人类活动综合影响下研究区水文过程的变化。结果表明:1996年以前土地利用/覆被变化是影响水文过程的主要人类活动影响源,径流量年际变化平稳,属有小幅增加的正偏;年内影响以枯水季节为主,年内分配更趋均匀,径流集中度降低,集中期略有滞后,且趋于平稳;土地利用/覆被变化导致流域蒸散发量、冠层和落叶层截留量减小,入渗量增加,河川基流量和地表径流量相应增大,并在时域上耦合形成了水文过程的新变化;1996年以后,气候条件驱动下泾河年径流量呈现明显的增大趋势,人类活动亦从以土地利用/覆被变化为主转变为以人类水事活动为主的综合影响模式,且人类水事活动超过气候变化和土地利用/覆被变化成为影响水文过程变化的主因。     

土地利用变化对流域产沙特性的影响研究

文章选用在我国已广泛运用的SWAT模型,模拟淮河上游日产沙过程,通过定量分析土地利用变化对流域产沙的影响。     

土地利用/覆被变化对水环境影响的研究综述

近100 a来随着人类活动的频繁和剧烈,土地利用/覆被变化已成为环境变化,特别是水环境变化的重要组成部分和主要影响因子。在对土地利用/覆被变化的研究进展扼要介绍的基础上,阐述了土地利用/覆被变化对水环境(水量、水质)影响的研究方法、内容以及两者之间驱动关系的研究现状,并对人类活动与土地利用/覆被变化之间的相互作用机制的研究进展进行了介绍。指出土地利用/覆被变化研究的发展趋势:构建综合科学理论体系,注重新方法、新技术的结合与应用等。     

基于SWAT和GIS的洱海流域土地利用变化对径流影响的研究

利用DEM、土地利用、土壤、气象等时空数据并结合GIS和RS技术,建立洱海流域SWAT模型,分析了2000年和2010年不同土地利用情景对径流的影响,其结果为洱海流域土地利用变化引起径流的变化率为2.46%。以《云南省土地利用总体规划大纲(2006—2020)》为依据,结合洱海流域土地利用分布的实际情况,设置3种土地利用情景,研究不同土地利用情景对径流的影响。结果表明情景1中,66.06 km²的耕地转林地和89.16 km²的耕地转草地,模拟的年均径流值增加75.73 mm;情景2中,100.13 km²的裸地和105.74 km²的草地转为耕地,年均径流增加39.89 mm;情景3中,138.72 km²的草地和292.86 km²林地转耕地,年均径流减少20.36 mm。模拟表明在坡度15°以上,洱海流域森林和草地面积的增加将会增加径流量;在坡度15°以下,耕地的增加会一定程度上减少径流量。研究成果为洱海流域水资源空间合理调配提供参考依据。     

SWAT模型在土地利用变化对水资源的影响研究

土地利用变化直接反应了人类活动,对水资源循环过程影响十分显著,以乌伦古河流域二台水文站上游集水区构建SWAT模型并模拟径流,利用1986年、2000年和2010年三期土地利用图设置三种土地利用情景,模拟研究区径流量,同时定性的分析土地利用变化对径流的影响,3种情景模拟结果表明:土地利用变化对径流的影响较大,主要原因在于流域土地利用开发导致下垫面产流特征的变化。     

土地利用变化对径流影响的定量研究

为定量研究径流对土地利用变化的响应,以淮河上游潢川流域为例,分析不同时期土地利用空间转移规律,结合SWAT模型,通过选取典型子流域,定量分析流域土地利用变化对径流的影响。结果表明:在不同时期,研究区旱地面积变化较大,主要转化为水田与林地,草地、城镇用地及水域几乎没有变化;研究区土地利用方式的改变导致年径流深明显减小,原因是水田大面积增多能够促进水面蒸散发,同时林地的增多也滞缓了径流汇集速度,进一步增加了蒸发。     

淮河上游土地利用变化对次洪的影响

为了揭示不同土地利用模式下淮河流域产水响应规律、定量评价土地利用引起的淮河流域生态环境变化,以淮河上游大坡岭水文站以上流域为研究区,基于1990s和2000s的土地利用数据及气象、水文等数据,以0.5 h为时间步长,应用改进的新安江模型模拟次洪过程,并分析土地利用模式变化对次洪的影响。结果表明:在相同降水条件下,1990s到2000s的土地利用模式变化导致次洪的径流量、洪峰流量、径流模数、径流系数、地下径流比例均增加。     

土地利用变化和气候变化对温榆河上游流域径流变化的影响

土地利用和气候是直接影响流域水文水资源的两个主要因素,其影响分离的研究对流域的土地利用规划和水资源管理具有重要意义。以温榆河上游流域为研究对象,在统计分析1980-2014年流域气象因子、土地利用变化趋势的基础上,通过SWAT模型模拟与情景设计相结合的方法,评估了气候变化和土地利用变化对温榆河上游径流变化的影响。结果表明,SWAT模型在温榆河上游流域模拟效果良好,率定期和验证期的决定系数R2分别为0.80、0.77,纳什系数Ens分别为0.79、0.74。流域降雨量和气温呈递增趋势,林地和耕地减少,城乡及工矿和居民用地增加,草地在1995年到2005年间增加,这些变化综合影响了流域的径流变化,使得径流先增加后减少。其中气候变化的贡献率为100.46%,土地利用变化的贡献率为2.09%,气候变化的影响远远大于土地利用变化的影响。因此,如何应对气候变化在温榆河上游流域水资源管理工作中值得重视。     

西安市主城区土地利用变化及其对地表径流的影响

为探究西安市城市化引起的土地利用/覆被格局变化对降雨-径流过程产生的影响,借助ARCGIS空间分析工具,采用SCS模型对西安市主城区降雨-径流过程进行模拟,结果表明:CN的高值区在逐步扩大;在相同前期土壤湿润程度状态下,同一时期的径流量随着降雨量的增大而增大;根据1995年、2000年、2006年、2010年四期土地利用数据得到三个时段的土地利用转移矩阵,可知产流能力较强的城镇建设用地面积逐步扩大,产流能力较小的耕地、林地的面积逐步减小。可见,城市化建设的快速发展导致土地利用类型发生变化,使得西安市主城区的径流增大。     

土地利用变化对牤牛河流域径流的影响

土地利用变化对流域水资源配置及其循环过程有显著的影响,了解土地利用与径流的关系是流域水文学研究的重要内容。以牤牛河流域为研究区,基于SWAT分布式水文模型,利用流域DEM、土地利用、土壤、气象等数据,结合GIS和RS技术,并采用极端土地利用分析方法,对流域土地利用变化的径流响应进行定量研究与分析。结果表明:流域内1998年与2009年土地均以耕地、林地、未使用地为主,约占总面积的90%;相同的气象条件下,两期土地利用情景下年、月均径流量变化趋势一致,2009年土地利用情景下的年、月径流量较1998年略小,年均径流量减少605.5万m3;7,8月份月径流模拟减少量明显;土地植被覆盖度增大径流量减小,反之则增大;在极端土地利用情景下,径流量将发生剧烈变化。因此,在不考虑研究期间内气候变化等因素的条件下,土地利用变化是影响流域径流变化的主要因素。     

2005—2030年无定河流域土地利用变化对径流的影响

为探究无定河流域2005年以后不同土地利用变化方式对径流的影响,运用CA-Markov模型模拟2025年和2030年两期土地利用数据,并利用2005年、2015年、2020年及模拟的2025年和2030年土地利用数据构建了4种土地利用变化方式(C1、C2、C3、C4),构建无定河流域的SWAT模型,分析C1～C4对径流的影响。结果表明：(1)2005—2030年无定河流域草地、耕地和未利用地面积占90%以上,且小范围内相互转化;未利用地持续减少,主要转为耕地和草地;居民用地分布在河道两岸且扩张迅速。(2)率定后的SWAT模型在无定河流域模拟效果良好。(3)径流均有不同程度的增加,其中居民用地增加是径流增加的关键因素。(4)C1～C4对下半年径流的促进作用均大于上半年,C2对各月径流的促进作用最显著。(5)C1～C4均使径流年内分配不均匀,C1、C3使径流年内分配不均匀程度小于C2、C4。(6)C4未利用地虽然减少但是向东北部转移,引起径流总量增加,使上半年径流减少且年内分配不均,应引起关注。     

人类活动对流域径流的影响——以海河流域北系为例

水资源开发利用程度的提高以及气候条件的变化使得海河流域水资源供需矛盾日益突出。为分析人类活动对径流的影响,该文选取具有代表性的水文站点对海河流域进行径流变化趋势分析,并对这一时段海河流域北半部分径流的变化给出可能的原因。     

北庙水源地土地利用变化对水文要素影响的研究

选用保山市日气象观测数据和北庙水源地水库坝上径流资料,结合北庙水源地内的土地利用数据、土壤数据和DEM数据,构建其SWAT分布式水文模型,研究水源地三期不同土地利用方式变化对水文要素的影响。结果表明:在模型率定期和验证期,R2数分别为0.70和0.72,模型效率系数均大于0.55,径流模拟值与实测值相对误差在15%以内,SWAT水文模型在北庙水源地有较好的适用性。1986-2009年,北庙水源地土地利用类型以林地、耕地、草地为主;草地面积减少,耕地、未利用土地和居民用地增加是这一时期土地利用方式变化的主要特征。水源地水文要素发生相应的变化主要表现为坡面径流深、径流深和土壤侵蚀模数增加,而实际蒸散减少。     

基于137Cs技术的侵蚀产沙对土地利用变化响应——以三峡库区斑竹林小流域为例

小流域是三峡库区入库泥沙的策源地,研究其侵蚀产沙状况对正确预测三峡水库来沙变化趋势非常重要。以三峡库区典型农业小流域--斑竹林小流域为研究对象,通过¹³⁷Cs示踪技术,研究了土地利用变化对流域侵蚀产沙空间分布的影响。结果表明：旱地退耕的其他林地和水田改的旱地的侵蚀堆积情况与土地利用变化前相差不大;在土地利用变化后的短期内,该流域侵蚀产沙变化较小,旱地是流域主要的侵蚀产沙源地,水田是淤积区。     

近60年气候与土地利用变化对金沙江径流的影响

气候变化与土地利用变化会对流域降水径流过程产生影响,如何定量区分气候变化和土地利用变化对径流过程的影响,一直是国际水文水资源领域研究的热点和前沿问题。为了定量研究金沙江流域土地利用与气候变化的径流响应,构建了金沙江流域SWAT模型,采用情景模拟的方法,对土地利用变化与气候变化对径流的影响展开了研究。研究结果表明:(1)过去57 a金沙江流域实测降水量和气温的上升趋势显著,而径流量的变化趋势不明显;(2)相较于金沙江流域气温的显著升高,各种土地利用变化很小;(3)由于过去30 a间土地利用变化很小,因此其对径流量的影响微小;(4)气候变化是影响金沙江流域径流的主要因素,然而,取用水、水库建设等人类活动对径流的影响也较为显著。     

基于SWAT模型的诺敏河流域径流对土地利用/覆被变化的响应模拟研究

土地利用/覆被变化直接反映了人类活动的影响程度,对于流域水文循环过程影响显著。本文以诺敏河流域为研究区,基于1976和2000年两期土地利用数据,结合SWAT模型定量评价了径流对土地利用/覆被变化的响应。研究结果表明:SWAT模型可以较好地模拟诺敏河流域的月径流变化过程,在研究区具有一定的适用性;相对于1976年的土地利用条件,2000年土地利用变化主要表现为林地和草地面积减小,耕地面积增加。1976-2000年间诺敏河流域土地利用变化导致年均地表径流增加了17.78%,且空间差异显著,尤其是下游的莫力达瓦达斡尔族自治旗和阿荣旗等地地表径流增加趋势更为明显,增加幅度超过20 mm。模拟研究对于诺敏河流域合理规划土地利用格局具有重要意义。     

土地利用变化对生态系统服务功能的影响研究——以锦州市为例

城市是以人为中心、以自然生态系统为基础的复合体系。人类生活节奏不断变快,城市化水平显著提高,这在一定程度上改变了人类赖以生存和发展的自然生态结构。由此,文章采用自然环境生态系统分析评估中常用的GIS技术以及遥感技术,对辽宁锦州市1990年、2006年以及2014年3个不同时段的土地利用结构,以及对该地区生态系统服务价值演变的过程进行定量以及定性分析、评价。     

气候变化和人类活动对黄河上游径流变化的差异性影响

气候变化和人类活动对径流的影响随地理区位、气候背景和时间尺度的不同而不同,如何量化其差异性影响具有重要的现实意义。以黄河兰州站以上流域为研究区,利用SWAT模型研究了气候变化和人类活动不同时空尺度下径流变化的差异性影响及其主导因素,探究了不同区段径流变化的主导驱动因素及其贡献率。结果表明5个水文站的评价指标R²和NSE都达到0.8以上;研究时段内,源区径流变化总体不显著,下游径流下降趋势较上游出现得早和明显;中段地区1986—2005年的径流变化受气候变化和人类活动共同影响,2005年后人类活动为径流减少的主导因素;下段地区1986—1995年的径流变化受气候变化和人类活动共同影响,之后逐渐加强的人类活动为径流变化的主要原因。工农业和城市群快速发展以及水电站陆续修建,导致了径流变化由基准期的气候控制向气候变化和人类活动共同控制再向人类活动主导的差异性驱动特征转变。     

喀斯特石漠化地区土地利用变化对水土流失的影响——以贵州省务川仡佬族苗族自治县为例

为了分析喀斯特石漠化地区土地利用、石漠化、水土流失空间分布与面积变化趋势,以石漠化现象较为严重的贵州省务川仡佬族苗族自治县为研究区,利用2000,2005,2010,2015年遥感影像获取务川县土地利用类型空间分布与估算石漠化等级空间分布,并运用修正的通用水土流失方程建立的喀斯特地区水土流失方程进行水土流失计算。结果表明:土地利用变化对石漠化与水土流失有显著影响,林地、草地面积的增加显著降低了水土流失量。务川县2000～2015年林地面积增加80.37 km~2,旱地面积减少91.69 km~2;2010～2015年重度石漠化面积减少263.73 km~2;2000～2015年微度侵蚀面积增加636.13 km~2,轻度侵蚀面积减少157.21 km~2,中度侵蚀面积减少356.28 km~2,强烈侵蚀面积减少111.23 km~2。务川县2000～2015年实施的退耕还林与石漠化治理工程使得水土流失现象有了明显的好转。