玛纳斯河流域上游近40年来景观格局变化及对径流量变化的影响研究

发布时间：2020-05-09 02:02

【摘要】：近几十年来,景观动态变化及径流量变化引起了人们的广泛关注。流域的径流量随着景观格局的变化而变化,研究景格局态和径流量之间的关系,对水资源合理利用问题、环境问题和生态问题的解决具有重要意义。本文以玛纳斯河上游流域为研究对象,首先,基于遥感影像和DEM数据,利用遥感技术和地理信息系统技术,通过遥感影像解译、景观类型动态和空间结构分析,研究了1976年以来玛纳斯河流域的景观格局变化特征;然后,以解译的4期土地利用图、DEM、土壤、径流量和气象数据等作为数据源,构建玛纳斯河流域月尺度SWAT水文模型,并运用模型模拟了1976、1989、2000和2014年四种土地利用情景下的水文过程;最后基于景观格局变化特征和SWAT模型的模拟结果,通过相关分析,探讨了该流域景观格局动态变化和地表径流量变化间的相互关系。结论如下:1.1976-2014年间,流域景观格局特征的变化比较显著。草地持续扩张,冰雪、未利用地和林地的面积呈波动性减小趋势。流域土地利用整体变化强度呈现先增强后减弱的特征,1989-2000年间转换过程最活跃。景观类型水平上,草地以转入过程为主,其转出过程都比较平缓;未利用地转出过程都很活跃;冰雪转入过程趋于活跃,其转出过程由活跃趋于平缓了。景观形状趋于复杂,呈破碎化趋势,连通性有小幅降低,分布趋于非均衡性。2.构建的玛纳斯河流域SWAT模型有一定适用性。本文建立了该流域的SWAT水文模型,并对月径流量进行了模拟。而后,基于SWAT-CUP的SUFI-2算法进行参数率定,从而对模型进行校准和验证。校准期模拟值和实测值的拟合度良好,其R2为0.78,NS为0.69;到了验证期,R2降低为0.76,NS降为0.65,但总体上校准和校验的各项评价指标均满足评价标准。3.近50年来,流域内的径流量整体上呈缓慢增长的线性趋势,年内分布呈:春冬季少,夏秋季多的特点。1976-2014年间,随着土地利用的变化,研究区的径流量随之发生不同程度的变化。子流域尺度上,未利用地面积增加,使得径流量增加,而草地增加,则引起径流量减少;除了Shannon均匀度指数与产水量相关性较大以外,其余景观类型相关系数的绝对值基本上都低于0.5,而且只在部分时间段表现出显著性,流域各景观类型形状趋于复杂和分布趋于不均衡时,流域内水循环加快,会引起径流量增加,而流域各景观类型团聚度增加时,则会导致径流量减少。
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P901;P333

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本文编号：2655411