基于森林植被覆盖变化的浑江流域桓仁段径流模型研究

发布时间：2017-12-20 22:12

  本文关键词：基于森林植被覆盖变化的浑江流域桓仁段径流模型研究　出处：《沈阳农业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：森林对流域调节、转换和水分传递有十分重要的作用。为全面认识区域水文效应,研究流域径流模型,全面考虑影响流域径流因素,提高模型精度及模型在研究区的适用性,深入理解森林与径流的关系,优化和提升地区森林经营方式。本论文以辽宁省浑江流域桓仁段为研究区,2005至2015年的Landsat系列星遥感数据作为计算流域植被覆盖度的数据来源,结合中国气象资源网的气象数据,在蓄满产流的基础上,考虑森林植被覆盖的影响,对流域模型参数进行计算及率定。模型计算的径流深、洪峰流量、汇流时间结果与实测值进行精度验证,取得较好的效果。利用模型计算2005～2015年浑江流域桓仁段汛期月平均径流值,与相应时期森林植被覆盖变化、径流实测值进行相关分析,验证模型精度和地区适用性,并得出较高的森林植被覆盖有减少流域径流的结论。本研究的主要内容及结论如下:(1)对Landsat-7和Landsat-8的11年遥感数据进行预处理,用像元二分模型及决策树计算浑江流域桓仁段森林植被覆盖度,结果表明,林地在桓仁地区2005-2015年间所占比例最大,均在70%左右;植被覆盖类型变化的平均单一动态度即剧烈程度从大到小依次为:建筑用地、林地、其他用地、耕地、水体;以五年为分析的一个时间段研究区域综合土地覆盖类型动态度,研究区2005-2010、2010-2015年两个阶段的综合土地覆盖动态度越来越大,分别为0.617和0.684;桓仁地区森林覆盖率逐年增加,从69.4%增加到76.6%,2005年、2010年和2015年的林地面积所占的面积分别为2462.859 km2、2506.452 km2和2718.705 km2,超过国家平均水平。(2)辽东地区森林植被覆盖度较高,流域下垫面状况接近南方湿润地区。把森林植被覆盖度因素作为参数确定考虑的主要因素之一,综合模型在湿润地区的使用经验,拟定蓄满产流模型参数。蓄水容量WM值反应森林植被对流域土壤水分蒸散发的影响,确定雨前开始时的土壤蓄水容量WM为110mm。森林对降雨的截留作用,以流域参数的不同来决定流域蓄水容量～面积分配曲线形状,反应流域产流量的大小,取流域参数值为0.4。(3)利用模型计算产流量的精度在80%以上,且拟合的波动性较小,相关系数R2=0.9179,模型计算精度较高。汇流计算比实测值较高,洪峰出现时间计算值与际值一般差2～4个小时,精度满足适用要求。相关系数R2=0.8991,差均小于15%,拟合波动性不大,相对误说明总体模型计算结果及精度满足成功要求,验证了蓄满产流模型不仅具有较高的精度,而且具有一定的适用性和合理性。(4)模型计算2005～2015年浑江流域桓仁段汛期月平均径流值,与相应时期森林植被覆盖变化、实测值进行对比分析,分析显示较高的森林植被覆盖有减少流域径流的水文效应。2007年与2012年年降雨情况相差不大,森林植被覆盖分别为68.501%和71.402%,增长点为2.901%,2012年6、7、8、9月月平均径流量模型计算数值和实测数值均明显小于2007年相应数值,说明较高的森林植被覆盖有减小流域径流的作用;2010年与2014年流域降雨差别较大,分别为1450 mm和589 mm,2010年为2014年的2.5倍,但月平均径流量的计算值与与实测值相差无降雨量相差明显,说明森林植被对低降雨条件下的径流调节没有对较大降雨条件下显著,流域森林覆盖率的增加对较大降雨径流调节作用较明显。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S715

【参考文献】

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本文编号：1313592