清水河流域土地利用变化对径流的影响研究

发布时间：2020-06-24 10:50

【摘要】：土地利用变化是引起河流径流变化的一个重要因素,永定河-洋河段位于海河北系,是官厅水库流域水质改善与水污染防治的重点流域,其水质的改善将为海河流域水质改善奠定坚实基础。清水河作为洋河重要支流,其生态环境较为脆弱,经济的发展必然会对土地覆盖、水量、水质等带来较大影响。研究区域为张家口市崇礼区清水河流域,在GIS技术的支持下,运用SWAT模型模拟土地利用变化对径流量的影响,分析土地利用变化下的径流变化规律,同时模拟计算不同土地利用类型对流域产流的影响系数,为流域水环境治理与水土保持防治工作提供科学依据。本文的主要研究内容和结果如下:(1)1990-2015年,崇礼地区清水河流域的土地利用类型以林地、草地和耕地为主,三种土地利用类型面积总和均占流域总面积的96%以上。近25年来,流域内植被覆盖度呈现下降态势。该区域各土地利用类型的坡度和坡向分布特征较一致。(2)收集、整理崇礼地区的气象、水文、土壤和土地利用数据,建立SWAT模型运行所需的空间数据库和属性数据库,运行SWAT模型。利用SWAT-CUP工具进行参数的校准和验证,选择2010-2013年实测径流数据对模型进行校正,校正后模拟结果为R~2为0.892,Ens为0.886;选择2014年实测径流数据对模型进行验证,验证结果为R~2为0.908,Ens为0.899,精度能够满足模型运行,证明了SWAT模型在崇礼地区清水河流域具有很好的适用性。(3)同一情景内模拟的年径流量整体呈现下降趋势。2008-2015年间,崇礼地区清水河流域土地利用产生变化,其径流量的逐年变化趋势一致,但径流量大小不同。结果表明,崇礼地区清水河流域在2008年至今,年径流量整体呈下降趋势。利用极端土地利用分析法,通过建立4种不同土地利用情景(S),分析不同土地利用类型面积变化对流域径流量的影响结果表明:不同土地利用情景下的年径流变化曲线是相似的,但径流量的大小存在差异,年均径流量S3增加了187.20 m3/h,S4减小了16.92m3/h,S2减小了33.12m3/h,S1减小了50.40 m3/h。结果表明,耕地会增加径流,而林地、草地会减少径流,且林地的减少作用更加明显。(4)根据不同的土地利用情景,建立多目标函数,计算土地利用类型对流域径流量的影响系数。得到耕地影响系数为3.168 m~3/km~2·h,说明耕地对径流量起促进作用,面积增大,径流量随之增大;林地影响系数为-1.908 m~3/km~2·h,草地影响系数为-1.836 m~3/km~2·h,说明林地、草地对径流量起抑制作用,面积增大,径流量减小,且林地的作用大于草地。
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F205
【图文】：

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【参考文献】