闽江流域不同土地利用情景下的径流响应研究
发布时间：2021-11-23 12:55
通过构建适用于闽江流域的SWAT分布式水文模型,结合情景设置法,分别模拟研究区内不同土地利用情景下的径流过程,以定量分析土地利用变化对流域径流影响。结果表明:（1）经过参数率定的SWAT模型,率定期和验证期的评价指标R2>0.9,NSE>0.8,|PBIAS|<10%,符合模型径流模拟要求,在闽江流域具有良好的适用性;（2）相比闽江流域现状土地利用情景,耕地储备、建设开发情景下流域年均径流量分别增加12.41%,22.89%;植被恢复、分区调控情景下流域年均径流量减少4.09%,1.61%,林地和草地类型能有效减缓地表径流,减小径流年际变化量,而耕地、建设用地类型产流作用明显;（3）结合涵养指数值及丰、枯水期月均径流模拟结果分析,研究流域内林地和草地类型涵养水源、调节径流功能显著,耕地和建设用地类型径流调节能力较差,但前者水源涵养能力相对优于后者;（4）以"闽西北区合理开发耕地,保护森林,闽东北区推广坡度工业"为依据设置的分区调控情景,既能有效减缓与调节流域径流,又能保证区域粮食产量与促进经济发展,实现生态效益与经济效益统一,为闽江流域科学高效、...
【文章来源】：水土保持学报. 2020,34(06)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
闽江流域地理位置及气象水文站点
本文根据模型输出的多年月均径流量模拟结果,按照丰水期和枯水期进行汇总统计,得到不同土地情景下多年月均径流量较基准情景变化情况,并计算涵养指数值,结果见表4。表3 设置情景下年均径流量变化情况 情景 S0 S1 S2 S3 S4 年均径流量/(m3·s-1) 278.22 312.74 341.90 266.85 273.73 年径流变差系数Cv 0.318 0.321 0.324 0.314 0.316 较S0年均径流量变化率/% — 12.41 22.89 -4.09 -1.61 注:—表示无数据。
表3 设置情景下年均径流量变化情况 情景 S0 S1 S2 S3 S4 年均径流量/(m3·s-1) 278.22 312.74 341.90 266.85 273.73 年径流变差系数Cv 0.318 0.321 0.324 0.314 0.316 较S0年均径流量变化率/% — 12.41 22.89 -4.09 -1.61 注:—表示无数据。由表4可知,基准情景下闽江流域的涵养指数值为0.251,属于水源涵养能力较强地区,初步分析这与流域内林地面积占比高达85%有关:闽江流域丰水期与雨季重叠[30],林木发达的根系使得土壤蓬松度提高,地表凋零物阻碍径流,延长入渗时间,从而导致大量雨水下渗,降雨储存量增加,以在枯水期间更好地补给径流。而耕地储备、建设开发情景下,涵养指数值均低于基准情景,丰水期月径流增长量均高于枯水期,反映出耕地和建设用地2种土地利用类型对流域径流的调节能力较弱,但前者水源蓄积能力稍强于后者。植被恢复情景下水源涵养指数为0.255,明显高于基准情景,丰水期月均径流减少量高于枯水期,分别为16.1,6.6 m3/s,表明林地与草地类型的大面积增加,对流域内水源涵养、径流调节作用显著。相较于基准情景,分区调控情景中丰水期内月均径流减少量为5.5 m3/s,枯水期为3.5 m3/s,其值低于丰水期,表明研究流域内土地利用类型的空间布局较为合理,流域水源涵养能力增强,丰水期蓄积的水能够有效补给枯水期径流,从而改善年内径流分布不均状况,使得流域径流变化趋于稳定,因此该规划方案设置相对合理。
【参考文献】：
期刊论文
[1]40-Year（1978–2017） human settlement changes in China reflected by impervious surfaces from satellite remote sensing[J]. Peng Gong,Xuecao Li,Wei Zhang. Science Bulletin. 2019(11)
[2]我国土地利用研究进展概述及展望[J]. 肖文魁. 农业与技术. 2019(11)
[3]土地利用和气候变化对王家桥小流域径流的影响[J]. 秦文静,王云琦,王彬,杨文涛,王玉杰. 水文. 2019(02)
[4]基于SWAT模型的衢江流域土地利用变化径流模拟研究[J]. 渠勇建,成向荣,虞木奎,吴初平,袁位高. 水土保持研究. 2019(01)
[5]土地利用变化对潘家口水库控制流域径流影响[J]. 王博威,李建柱,冯平. 水利学报. 2018(03)
[6]SWAT模型应用与不确定性综述[J]. 杨凯杰,吕昌河. 水土保持学报. 2018(01)
[7]气候与土地利用变化下宁夏清水河流域径流模拟[J]. 李帅,魏虹,刘媛,马文超,顾艳文,彭月,李昌晓. 生态学报. 2017(04)
[8]基于多元统计分析的闽江水质时空变化特征[J]. 程学宁,汤云,卢毅敏. 水资源与水工程学报. 2016(06)
[9]气候变化与人类活动对闽江流域径流变化的影响[J]. 郭晓英,陈兴伟,陈莹,王跃峰. 中国水土保持科学. 2016(02)
[10]SWAT模型土壤数据库的本土化构建方法研究[J]. 姜晓峰,王立,马放,李海强,张淑娟,梁雄伟. 中国给水排水. 2014(11)
硕士论文
[1]基于SWAT模型的抚河上游流域土地利用变化情景下的水文响应研究[D]. 李云翊.南昌大学 2018
[2]基于SWAT模型的土地利用变化对流域径流的影响研究[D]. 林怡彤.广西大学 2018
[3]闽江流域降水径流时序变化特征与洪旱事件识别[D]. 王跃峰.福建师范大学 2014
本文编号：3513925
【文章来源】：水土保持学报. 2020,34(06)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
闽江流域地理位置及气象水文站点
本文根据模型输出的多年月均径流量模拟结果,按照丰水期和枯水期进行汇总统计,得到不同土地情景下多年月均径流量较基准情景变化情况,并计算涵养指数值,结果见表4。表3 设置情景下年均径流量变化情况 情景 S0 S1 S2 S3 S4 年均径流量/(m3·s-1) 278.22 312.74 341.90 266.85 273.73 年径流变差系数Cv 0.318 0.321 0.324 0.314 0.316 较S0年均径流量变化率/% — 12.41 22.89 -4.09 -1.61 注:—表示无数据。
表3 设置情景下年均径流量变化情况 情景 S0 S1 S2 S3 S4 年均径流量/(m3·s-1) 278.22 312.74 341.90 266.85 273.73 年径流变差系数Cv 0.318 0.321 0.324 0.314 0.316 较S0年均径流量变化率/% — 12.41 22.89 -4.09 -1.61 注:—表示无数据。由表4可知,基准情景下闽江流域的涵养指数值为0.251,属于水源涵养能力较强地区,初步分析这与流域内林地面积占比高达85%有关:闽江流域丰水期与雨季重叠[30],林木发达的根系使得土壤蓬松度提高,地表凋零物阻碍径流,延长入渗时间,从而导致大量雨水下渗,降雨储存量增加,以在枯水期间更好地补给径流。而耕地储备、建设开发情景下,涵养指数值均低于基准情景,丰水期月径流增长量均高于枯水期,反映出耕地和建设用地2种土地利用类型对流域径流的调节能力较弱,但前者水源蓄积能力稍强于后者。植被恢复情景下水源涵养指数为0.255,明显高于基准情景,丰水期月均径流减少量高于枯水期,分别为16.1,6.6 m3/s,表明林地与草地类型的大面积增加,对流域内水源涵养、径流调节作用显著。相较于基准情景,分区调控情景中丰水期内月均径流减少量为5.5 m3/s,枯水期为3.5 m3/s,其值低于丰水期,表明研究流域内土地利用类型的空间布局较为合理,流域水源涵养能力增强,丰水期蓄积的水能够有效补给枯水期径流,从而改善年内径流分布不均状况,使得流域径流变化趋于稳定,因此该规划方案设置相对合理。
【参考文献】：
期刊论文
[1]40-Year（1978–2017） human settlement changes in China reflected by impervious surfaces from satellite remote sensing[J]. Peng Gong,Xuecao Li,Wei Zhang. Science Bulletin. 2019(11)
[2]我国土地利用研究进展概述及展望[J]. 肖文魁. 农业与技术. 2019(11)
[3]土地利用和气候变化对王家桥小流域径流的影响[J]. 秦文静,王云琦,王彬,杨文涛,王玉杰. 水文. 2019(02)
[4]基于SWAT模型的衢江流域土地利用变化径流模拟研究[J]. 渠勇建,成向荣,虞木奎,吴初平,袁位高. 水土保持研究. 2019(01)
[5]土地利用变化对潘家口水库控制流域径流影响[J]. 王博威,李建柱,冯平. 水利学报. 2018(03)
[6]SWAT模型应用与不确定性综述[J]. 杨凯杰,吕昌河. 水土保持学报. 2018(01)
[7]气候与土地利用变化下宁夏清水河流域径流模拟[J]. 李帅,魏虹,刘媛,马文超,顾艳文,彭月,李昌晓. 生态学报. 2017(04)
[8]基于多元统计分析的闽江水质时空变化特征[J]. 程学宁,汤云,卢毅敏. 水资源与水工程学报. 2016(06)
[9]气候变化与人类活动对闽江流域径流变化的影响[J]. 郭晓英,陈兴伟,陈莹,王跃峰. 中国水土保持科学. 2016(02)
[10]SWAT模型土壤数据库的本土化构建方法研究[J]. 姜晓峰,王立,马放,李海强,张淑娟,梁雄伟. 中国给水排水. 2014(11)
硕士论文
[1]基于SWAT模型的抚河上游流域土地利用变化情景下的水文响应研究[D]. 李云翊.南昌大学 2018
[2]基于SWAT模型的土地利用变化对流域径流的影响研究[D]. 林怡彤.广西大学 2018
[3]闽江流域降水径流时序变化特征与洪旱事件识别[D]. 王跃峰.福建师范大学 2014
本文编号：3513925
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