基于生态安全的北京蒲洼小流域水土保持措施空间配置研究

发布时间：2017-08-16 21:33

  本文关键词：基于生态安全的北京蒲洼小流域水土保持措施空间配置研究

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【摘要】：北京山区资源富集,是保障首都宜居城市的重要生态屏障,因此在水土流失治理中必须把保护和修复摆在重中之重的突出位置。科学的水土保持措施配置是进行水土流失综合防治的依据和前提,运用新技术新手段和数学方法已成为科学合理配置水土保持措施的重要手段。本研究提出了基础生态安全的北京山区小流域水土保持措施配置的方法,依据生态安全评价结果,将各种措施的空间定位落实到地块上,最终绘制出小流域水土保持措施配置规划方案,并对配置结果的进行分析和调整。运用ArcGIS10.2软件分析蒲洼小流域水土流失现状,为措施配置体系提供决策依据。利用ArcGIS软件的水文分析模块划分子流域并提取河网,子流域的划分是小流域坡面径流资源计算以及水土保持措施配置的重要基础。通过小流域生态安全评价等级和自然条件建立小流域分层治理区划,同时拟定了水土保持措施配置方案进行空间优化的原则,以小流域区划和土地适宜性评价结果为约束条件,以不同措施大雨雨强下减流减沙效益为决策条件,获得措施的最佳分配,从而在数量、空间、时间上优化水土保持措施配置过程,逐步形成小流域治理理论。结果表明：(1)小流域宜农地中,中等以上只占流域面积的5.48%,流域内基本农田地的利用具有一定的限制；高度宜林地占流域总面积的12.53%,中等占流域总面积的33.71%,可以在流域内大力营造水土保持林；中等以上宜牧地占到80%以上,应当因地制宜对于不适宜造林的土地应当积极开发为牧业用地,同时也要积极采取封禁措施促使天然草场得到良好的自然恢复。(2)对小流域进行生态安全评价,评价结果安全、较安全、一般、较危险、危险五个等级的面积比例分别为0.05%、22.72%、62.31%、14.83%、0.11%,处于一般安全面积最大,占到一半以上。(3)小流域次降雨大雨雨强下小流域产流产沙量较大,在位于上游、汇水面积较大的子流域中5号、3号、14号径流累计贡献率最大,其贡献率分别为13.06%、9.94%、11.46%,小流域出口处水量为65627.46m3；蒲洼小流域平均侵蚀模数为502.91t/km2,子流域中土壤侵蚀模数最高的为11号子流域和1号子流域,分别为738.03t/km2、713.10t/km2,表明大雨雨强对小流域土壤的分离、破坏作用很大。(4)不同生态安全等级土壤侵蚀模数具有显著性差异,特别是生态安全等级最低的区域土壤侵蚀量最大。(5)以不同水土保持措施的空间配置为输入,选取的两个配置方案中,从减水减沙效益来看方案一较好,从减水效益来看,小流域出口处水量分别为51213.06m3、56344.68m3；从减沙效益来看,除了10、13、15号子流域相差较大外其余相差不大,说明林草的配置比例对水土流失有一定影响。通过水土保持措施的综合配置,可以很大程度减少小流域水土流失程度,不同措施配置比例对水土流失影响较大,对于某一地块来说具体哪种措施可以使得整体生态状况达到最佳化,需要不断演算变动方案直到得到最优解。
【关键词】：水土流失 小流域 水土保持措施 减水减沙效益
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 引言12-20
• 1.1 研究背景和意义12-13
• 1.2 国内外研究进展13-18
• 1.2.1 小流域综合治理13-15
• 1.2.2 土地适宜性评价15-16
• 1.2.3 生态安全评价16-17
• 1.2.4 土壤侵蚀17-18
• 1.3 研究内容和意义18-20
• 1.3.1 主要研究内容18
• 1.3.2 研究意义和创新点18-20
• 2 研究区概况20-24
• 2.1 自然概况20
• 2.2 经济概况20
• 2.3 研究区现状分析20-24
• 2.3.1 土地利用20
• 2.3.2 土壤类型20-21
• 2.3.3 植被盖度21
• 2.3.4 土壤侵蚀21-24
• 3 计算单元和技术路线24-28
• 3.1 计算单元确定24-26
• 3.2 技术路线26-28
• 4 土地适宜性评价28-34
• 4.1 土地适宜性评价原则28
• 4.2 土地适宜性评价指标28-29
• 4.3 评价指标量化29-30
• 4.4 流域土地适宜性评价30-34
• 5 生态安全评价34-50
• 5.1 评价指标选取34-36
• 5.2 评价指标标准化36-44
• 5.2.1 多年平均降雨量36-37
• 5.2.2 植被覆盖度37
• 5.2.3 坡度37
• 5.2.4 坡向37-39
• 5.2.5 沟道比降39
• 5.2.6 沟壑密度39-40
• 5.2.7 土壤类型40-41
• 5.2.8 人类活动强度41-42
• 5.2.9 生态服务价值42
• 5.2.10 受影响人口42
• 5.2.11 潜在经济损失42-44
• 5.3 评价指标计算及结果44-50
• 5.3.1 指标权重及计算表达式44-45
• 5.3.2 生态安全评价结果45-50
• 6. 水沙响应计算50-58
• 6.1 小流域侵蚀模型50-56
• 6.1.1 坡面径流50-51
• 6.1.2 流域汇流51-53
• 6.1.3 坡面侵蚀量53-55
• 6.1.4 流域产沙55-56
• 6.2 生态安全与水沙响应的关系56-58
• 7 配置过程58-70
• 7.1 水土保持措施配置空间适宜性58-60
• 7.1.1 水土保持措施配置区划58-59
• 7.1.2 水土保持措施空间决策59-60
• 7.2 水土保持措施减水减沙效益60-61
• 7.3 措施布设61-69
• 7.3.1 坡面措施布设61-64
• 7.3.2 效益分析64-69
• 7.4 小结69-70
• 8 结论与探讨70-72
• 8.1 结论70-71
• 8.2 探讨71-72
• 参考文献72-75
• 个人简介75-76
• 导师简介76-77
• 致谢77

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1 王文善;全国试点小流域工作会议召开[J];中国水土保持;2000年11期

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5 韩凤翔;“长治”工程第六期小流域治理前期工作培训班在成都举办[J];中国水土保持;2001年10期

6 张光富,潘玲仙;仙居县小流域治理工作初探[J];浙江水利科技;2001年02期

7 李凡;离休军人胡明宝治理小流域简记[J];山西水土保持科技;2001年04期

8 李英明;与时俱进 创新机制 推进精品小流域建设健康发展[J];中国水土保持;2002年09期

9 ;全省第九次小流域治理工作会议在朔州召开[J];山西水土保持科技;2002年03期

10 李明月 ,曾凡丰 ,洪军;小流域治理办法多[J];水利天地;2002年04期

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1 张信宝;;小流域治理规划与社会进步[A];中国水土保持探索与实践——小流域可持续发展研讨会论文集[C];2005年

2 郝建;于新存;魏敬民;;枣庄市山亭区砂石山小流域治理模式[A];中国水土保持探索与实践——小流域可持续发展研讨会论文集[C];2005年

3 宋凤斌;王燕;;半山区小流域农林牧复合生态经济系统建设研究——以吉林省柳河县圣水镇崔家街小流域为例[A];2005年全国学术年会农业分会场论文专集[C];2005年

4 杨斌;;瑞金市以小流域治理推进新农村建设[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（三）[C];2007年

5 谭晓东;;浅谈在中国社会经济转型和全球气候变暖特殊时期小流域治理[A];小流域综合治理与新农村建设论文集[C];2008年

6 黄锋;;建改封造退 治理小流域[A];小流域综合治理与新农村建设论文集[C];2008年

7 石健;孙艳红;;北京市生态清洁小流域建设实践[A];小流域综合治理与新农村建设论文集[C];2008年

8 马为民;白鹤岭;;景观旅游型小流域建设技术[A];中国水利学会第四届青年科技论坛论文集[C];2008年

9 马志尊;凌峰;;五个典型小流域的治理模式[A];中国水土保持探索与实践——小流域可持续发展研讨会论文集[C];2005年

10 李文银;王志坚;;以机制创新为动力全面加快小流域治理步伐[A];中国水土保持探索与实践——小流域可持续发展研讨会论文集[C];2005年

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1 记者 张永熙邋通讯员 粤水婷;治理山区小流域刻不容缓[N];广州日报;2007年

2 特派记者 王付友;大力支持小流域治理[N];吉林日报;2008年

3 兰伟杰　曹小佳;3年完成小流域治理[N];中国环境报;2009年

4 记者 陈张　通讯员 顾丹;我市完成7个小流域治理项目[N];桂林日报;2010年

5 凤城市老城社区 于子范;加大小流域治理步伐[N];丹东日报;2010年

6 夏娟;夹江县政协调研规划重点小流域治理[N];四川政协报;2011年

7 兴县水利水保局 马秀清;论“治理大户”在小流域治理中的作用[N];吕梁日报;2013年

8 本报记者 邹海林;小流域治理新模式给毛沟带来生机[N];甘肃日报;2013年

9 本报记者 孙爱霞;小流域治理守护“中华水塔”[N];中国水利报;2014年

10 通讯员 文建国;我州中小河流及小流域治理工程建设快速推进[N];大理日报(汉);2014年

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1 吴敬东;北京蛇鱼川生态清洁小流域水环境承载力研究[D];北京林业大学;2010年

2 王学雄;参与式小流域土地利用格局调控研究[D];北京林业大学;2006年

3 周淑梅;黄土高原丘陵沟壑区不同尺度小流域次降雨水文过程模型研究[D];中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）;2013年

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5 王疆霞;陕南土石山区小流域水土资源空间优化配置研究[D];长安大学;2010年

6 姜娜;陕北黄土高原典型小流域生态需水研究[D];中国农业大学;2005年

7 周江红;小流域水土流失综合治理现代化管理模式的研究[D];东北农业大学;2004年

8 李勉;小流域侵蚀速率与产沙关系的～（137）Cs、～（210）Pb_（ex）示踪研究[D];西北农林科技大学;2002年

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3 李玲;山东药乡小流域东沟集水区降雨与产流特征[D];山东农业大学;2015年

4 王一之;房山区平原小流域生态清洁治理规划设计[D];北京林业大学;2016年

5 余啸林;小流域水污染防治法律问题研究[D];安徽大学;2016年

6 钟宗莲;小流域水环境系统运行特性分析[D];西南交通大学;2016年

7 邢亚蕾;基于生态安全的北京蒲洼小流域水土保持措施空间配置研究[D];北京林业大学;2016年

8 张建东;参与式小流域治理管理研究及评价[D];西北师范大学;2008年

9 张水锋;苏南丘陵区典型小流域生态系统健康评价[D];南京林业大学;2013年

10 康烨;农户满意度对参与式小流域治理的影响评估[D];北京林业大学;2015年

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