不同土地利用模式情景下贵州印江河流域生态水文响应研究

为定量分析不同土地利用模式情景对贵州印江河流域生态水文的影响,将降雨径流模型(SCS模型)和通用土壤侵蚀方程进行耦合,构建基于栅格的分布式水沙耦合模型,通过设定3种不同土地利用模式情景,定量分析不同土地利用模式情景下的生态水文响应。研究结果表明:构建的水沙耦合模型在研究流域具有较好的模拟精度,径流模拟相对误差均在10%以内,确定性系数0.7以上,泥沙负荷模拟相对误差均在20%以内,确定性系数0.5以上,模型满足水量和泥沙负荷模拟的精度要求;3种土地利用模式情景中,旱地面积增加10%,流域径流深增加11.5%,土壤侵蚀模数增加12.9%;林地和草地面积增加10%,流域径流深分别减少7.5%和6.3%,流域土壤侵蚀模数分别减少14.63%和6.78%,模型研究成果可以为贵州印江河流域生态保护提供参考价值。     

不同土地利用模式下绿洲地下水响应预测模拟

将GIS与专业计算地下水运动的FEFLOW模型结合,建立地下水模型预测不同土地利用模式对干旱区绿洲地下水资源的时空分布产生的影响。研究区域选取三工河流域绿洲区,模型模拟显示绿洲上部主要城镇聚居区地下水位逐渐下降,下部地下水位呈现缓慢上升趋势。耕地作为显著变化的土地利用类型,成为影响区域地下水资源的决定性因素。     

辽河流域水文生态完整性模糊评价研究

文章结合辽河流域水文生态完整性实际状况从含沙量指数、断流指数、输沙平衡程度指数、最小生态基流满足率、环境适宜指数5个方面构建了评价指标体系和标准等级,对辽河流域水文生态完整性利用模糊综合评价模型进行科学、合理评价,以期为该流域的管理、修复以及保护等提供一定的决策依据和理论支持。     

土地覆被和气候变化的水文响应研究

采用分布式水文模型SWAT研究北京地区过去10a间径流量剧减的主要原因.采用等高线→TIN→DEM的方法获取研究区分辨率较高的DEM图,基于DEM图提取流域边界、河网、子流域及相关属性,根据土壤类型与土地覆被类型的组合划分水文响应单元,实现下垫面的空间离散;采用校准和验证后率定的参数研究了10a来气候变化和土地覆被变化对径流量的影响.研究表明:10a间土地覆被变化的主要趋势是旱地城市化.过去10a间,由于土地覆被变化导致北运河年均径流量增加了10%～20%,而气候变化导致年均径流量减少了约2/3.     

落水洞水位对水文情景响应变化的试验研究

岩溶含水系统水流运动规律的研究对岩溶地区水资源可持续利用和经济发展具有重要意义。物理模型一定程度上可以随意设置不同的试验条件及水文情景,是研究岩溶水流运动规律的有效工具之一。利用自行设计研制的裂隙网络-管道双重介质物理模型,设置3种不同的补排关系、6个不同的泉口直径、3个不同的含水层倾角,研究落水洞水位变化规律。结果表明:补给大于排泄、含水层无倾角时,落水洞水位呈对数曲线趋势上升;补给大于排泄、含水层有倾角时,落水洞水位变化可用二次函数描述;补给小于排泄、含水层无倾角时,落水洞水位呈阶梯状下降,且阶梯个数与层面裂隙条数相等;补给小于排泄、含水层有倾角时,落水洞水位呈直线下降。同一泉口直径,无论含水层有无倾角,落水洞水位下降可由同斜率、不同截距的直线簇表达。     

生态修复工程背景下西宁市土地利用变化及其气候响应

生态修复工程是改善生态环境的重要举措,青海省西宁市自 1989年大力实施“南北山绿化工程”以来,其土地利用发生巨大变化,对局地气候产生重要影响。选择 1989年、1994年、1999年、2004年、2009年、2014年和 2018年的土地利用数据,在分析西宁市土地利用变化特征的基础上,借用 ＷＲＦ模式对生态修复工程土地利用变化对气候影响进行模拟分析。结果表明:土地利用类型变化速率最大的是混交林和农田,农田面积在 1989年—2018年减少了 152ｋｍ2,而混交林从 1989年的 4ｋｍ2 增加到了 2018年的 83ｋｍ2。“绿化工程”对地表温度和气温的降温作用具有季节性差异,风速最大降低量可达0．56ｍ／ｓ。研究可为生态脆弱区生态环境工程开发提供参考。     

伊逊河流域土地不同利用方式的水文效应模拟

利用SWAT模型对伊逊河流域水文效应进行分布式模拟,分别模拟了1985年和2010年两期土地利用条件下、3种不同土地利用模式下流域的产流产沙过程。选取径流年内分配不均匀系数、涵养指数和泥沙年内分配不均匀系数,对不同土地利用模式下的水文效应进行对比分析。研究表明,生态保护型模式有利于减少泥沙流失、增加水土涵养能力;城市扩张型模式虽有助于减少产沙量,却使径流大大增加,不利于城市防洪安全;耕地保护型模式有利于水源涵养,却使输沙量增加。在城市发展过程中,应充分考虑水文效应与经济效益。     

不同暴雨情景下的城市内涝响应特征分析

针对近年来频发的城市暴雨内涝灾害问题,以广州长湴地区为例,构建了基于SWMM和LISFLOOD-FP的内涝耦合模型,结合历史暴雨事件提出一种新的短历时暴雨过程设计方法,在此基础上设计了114种暴雨情景,探讨了不同暴雨雨型和集中度条件下的城市内涝响应特征。结果表明：单峰雨型下的溢流和淹没情况比双峰和均匀型要高;在单峰雨型中,峰后型暴雨的溢流峰值最高,峰中和峰后型暴雨的溢流总量较大,峰后型暴雨导致的整体淹没情况较严重;重现期小于50 a时芝加哥型(r=0.7)暴雨导致的淹没情况最严重,而重现期大于50 a时单峰Ⅱ型(峰后型)暴雨的淹没情况最严重;重现期为100 a时单峰Ⅱ型的淹没范围及水深比芝加哥型(r=0.7)暴雨分别高8%和64%;暴雨集中度每上升一个等级,溢流及淹没情况明显加重;目前常用的芝加哥雨型在一定情况下存在低估内涝的风险,建议在内涝分析时进一步考虑更危险的雨型以及暴雨的集中度。     

降雨入渗下斜坡水文响应研究

受到地理位置的影响,我国各个地区的降雨量大小不一,这对于区域地质环境造成了不同入渗影响。如果某个地质区域内的降水量超出标准之后,将会造成地表及地下的水运动状况出现变化,给生态环境造成了诸多不利的影响。针对这一点,分析了降雨入渗产生的不良作用,及斜坡水文在降雨入渗下出现的变化响应,在此基础上提出了入渗防治策略。     

东江流域土地覆被变化的水文响应模拟研究

采用近年来快速发展的水文模型模拟手段,应用HSPF模型模拟东江流域不同下垫面条件下的径流影响变化情况,定量地评估了东江流域土地覆被变化对径流深、年内径流分配的影响。结果表明,随着流域内城镇化进程的加快,流域调蓄能力下降,因而产流能力增强;从年内分配的情况来看,汛期影响最为明显,这显然与土地利用变化影响到流域调蓄能力有关。     

基于FLUS模型的流域土地利用变化预测及水文响应评估

模拟未来不同发展情景下流域土地利用变化,评估其对流域水文的影响,对流域的土地利用优化和水安全起着重要的指导作用.通过分析2000—2018年汨罗江流域土地利用变化趋势,基于流域土地利用变化特点,运用FLUS模型从不划定发展控制区域的基准情景和划定限制发展区域的限制情景2个方面出发,进行2035年汨罗江流域土地利用预测,...     

基于气候变异影响的流域生态水文响应研究

本文以气候变化和流域生态水文系统运行关系为研究对象,在分析气候变化对生态水文影响的基础上从生态水文基础设施建设、重点生态水文单元保护以及流域生态水文运行监测体系完善几个方面,对流域生态水文应对气候变化的对策进行探讨分析,为进一步提升流域生态水文应对气候变化的能力和保障流域生态系统运行安全提供决策参考和理论指导。     

蓄滞洪区土地合理利用模式研究

以天津市大黄堡蓄滞洪区为例。在分析蓄滞洪区土地利用的历史和现状进行调查的基础上,应用土地利用学原理,结合水力学计算及洪水风险评估的结果,建立蓄滞洪区土地可持续利用的评价指标,对蓄滞洪区的土地可持续利用进行定量、定性与定位相结合的评价,分析不同小区土地利用的合理性,提出合理的土地利用模式。     

青海湖流域气候变化特点及水文生态响应

青海湖地处中国青藏高原东北偶,是全球气候变化的敏感区域。本文对该区域气候变化规律进行了分析,研究结果表明:青海湖区域近50年来气温以0.25～0.30℃/10a的幅度持续上升;降水呈增加趋势,且随海拔升高而增加,高海拔区降水增幅10mm/10a,低海拔区为3.5mm/10a,但在湖滨区因为湖泊的作用,降水增加幅度为10.6～14.4mm/10a;蒸发量的变化以20世纪90年代为界,之前潜在蒸发量呈减少趋势,陆面蒸发量基本不变,之后两类蒸发基本呈增加趋势,潜在蒸发量在低海拔区以17mm/10a的幅度升高,陆面蒸发量以13mm/10a的幅度升高。同时,在气候水文等要素的综合作用下,青海湖近一半入湖小河干涸,主要入湖大河总径流量略有减少,但其春季产卵期径流明显减少;湖泊水文收支情况的变化,使青海湖水位持续下降的演变规律更加复杂。     

土地资源合理利用农林牧生态经济结构优化模式的研究

该项目荣获1990年甘肃省科技成果三等奖,主要完成单位:黄委会西峰水土保持科学试验站,主要完成者:常茂德、杜百正、张伯林、白文瑷、赵安成。黄土高原沟壑区生态经济系统存在的主要问题是结构紊乱功能失     

变化环境下疏勒河中上游水文要素演变规律及生态响应

研究以生态环境脆弱带疏勒河中上游流域为对象,通过1959年～2015年长序列水文气象资料及2000年以后遥感影像数据,采用趋势分析和空间分析等方法揭示出疏勒河水文要素降水、气温及径流均呈上升趋势且上游源头区更显著;研究区植被覆盖逐渐增加且与降水关系显著,仅上游植被覆盖与径流关系显著。研究成果可作为生态水文模型研究的基础。     

东辽河流域水生态功能分区研究

流域水生态功能分区是水环境、水生态系统管理的基础。综合考虑东辽河流域自然地理特征、水生态因子、社会经济活动影响和水生态服务功能等,确定了东辽河流域分区指标,运用地理信息系统空间分析和主成分分析等数学方法,对基础空间数据和流域水生态系统特征调查资料进行分析,提出了流域三级水生态功能分区方案,将东辽河流域划分为2个一级分区、4个二级分区、13个三级分区,利用底栖无脊椎动物的相关指标进行聚类分析,表明水生态功能三级分区是合理的。     

生态视域下经济社会发展模式与水资源需求响应研究

因缺乏科学合理和统筹安排的水资源调控,当前生态环境破坏加剧,造成多地区不断加重的水事矛盾。文章结合经济增长理论分析内陆河流域水资源、生态环境与经济社会发展的制约响应联系,研究生态视域下的内陆河流域经济社会发展模式,提出了能够支撑生态脆弱区的适宜经济社会发展模式下的水资源需求。     

基于大气、陆面与水文耦合模式在辽河流域径流的模拟研究

本文结合以往研究成果从大气、水文两学科角度出发利用快速汇流模式RAPID、公用路面模式CLM3.5以及大气陆面同化系统XJLDAS,对辽河流域径流过程进行了模拟分析。研究表明:辽河流域的径流可利用大气、陆面与水文耦合模式进行较好的模拟预测,研究流域径流量因陆面参数化选取等因素作用而表现出一定的偏差;径流汇流实测结果与陆面模式模拟分析存在偏差。为此,在进行大尺度水文模型模拟时应结合研究区域地理特性进行相应模式优化,以此实现大尺度径流过程最大限度的真实模拟。