土地利用模式对辽东河流生态水文影响研究

以洮河流域为研究区，基于swat模型模拟，从多年平均径流、典型年径流和径流波动性等3方面探讨土地利用变化对河川径流过程的影响．结果表明：1980s-2000s洮河流域土地利用变化背景下，上游甘南片区径流量减少、下游黄土片区径流量增加；土地利用变化对上游枯水年径流和下游丰、平水年影响较大；对洮河上游甘南片区径流波动有微弱抑制，使洮河下游黄土片区的径流波动有一定的增强．

以洮河流域为研究区，基于swat模型模拟，从多年平均径流、典型年径流和径流波动性等3方面探讨土地利用变化对河川径流过程的影响．结果表明：1980s-2000s洮河流域土地利用变化背景下，上游甘南片区径流量减少、下游黄土片区径流量增加；土地利用变化对上游枯水年径流和下游丰、平水年影响较大；对洮河上游甘南片区径流波动有微弱抑制，使洮河下游黄土片区的径流波动有一定的增强．

河流健康与生态水文研究的挑战——河流健康与生态水文研究的挑战

赣江是鄱阳湖的最大支流,是鄱阳湖水污染物的主要来源,查明流域土地利用方式对赣江水质的影响和鄱阳湖的水环境保护具有重要意义。基于2012年对赣江7个主要支流nh+4-n、tp、codmn和do浓度的每月测定结果,通过不同空间尺度和土地类型等级划分,利用相关分析和冗余分析研究土地利用方式对赣江流域河流水质的影响。研究结果表明,子流域的土地利用方式对tp的影响大于缓冲区;对codmn的影响在丰水期大于缓冲区,在枯水期小于缓冲区;对nh+4-n的影响在丰水期与缓冲区接近,在枯水期小于缓冲区;do受土地利用方式的影响较小。水田中的丘陵水田是赣江水体tp和丰水期codmn的主要来源;平原水田是枯水期codmn的主要来源。居民建设用地中的城镇用地是赣江水体tp、nh+4-n和丰水期codmn的主要来源,农村用地是codmn的主要来源。水域中的水库坑塘是赣江水体tp和丰水期nh+4-n、codmn的主要来源。

以大通河流域为研究区域,利用1985年和2005年土地利用数据,结合swat分布式水文模型定量评估了流域土地利用/覆被变化的水文效应.结果表明:1985-2005年大通河流域的土地利用变化主要表现为草地向耕地、居工地转变,草地所占比例由46.7％骤降至20.9％,而耕地面积由1985年的1065.8km2增加到2005年的3243km2;相较于1985年的土地利用情景,2005年土地利用情景下的模拟的多年平均径流增加了1.92×108m3,由于上中下游主要的土地利用/覆被变化不同,导致流域径流变化增加程度由西北至东南逐渐增大;大通河流域年径流的增加主要表现为汛期径流增加,讯期月平均径流增幅达到了0.40×108m3·mon-1;非汛期径流则呈不明显减小趋势,平均降幅为0.024×108m3·mon-1.合理规划大通河流域土地利用方式,提高水源区涵养能力,对流域水资源可持续发展具有重要意义.

运用多测站校正检验机制率定方法,应用mikeshe模型量化评价土地利用与降水变化对流域水文的影响。结果表明,尽管mikeshe模型在流域上游大阁站的模拟性能稍逊于下会站和戴营站,3个测站校正和验证阶段的nash-sutchliffe系数值分别为0.56和0.49、0.65和0.69、0.57和0.68,但模型对于各测站平均径流的模拟效果较好,说明该模型在潮河流域等华北土石山区具有一定的适用性和应用潜力。与基准期(1963—1979年)相比,1980—1989年潮河流域年径流量减少约22mm,土地利用与降水变化对流域水文变化的贡献相当,两者分别占总径流变化的59%和41%;1990—1999年年径流量较基准期基本没有变化,这主要是由于降水变化与土地利用变化对流域水文的影响作用相反;2000—2008年,流域年径流量较基准期减少35mm,降水变化对径流减少的影响作用占80%,土地利用变化则占20%。

随着人民采用自然资源的程度越来越高，全球水资源短缺，但又伴随严重的洪涝灾害，这两类问题已经引起了全球范围内的关注。气候和土地利用的变化对水文、水资源影响重大，因此研究气候和土地利用变化对水文水资源的影响已经成了一种趋势。本文主要阐诉了我国对于气候和土地利用对水文水资源的研究，及其研究方向、方法和优缺点，并且分析了该项研究对我国全面可持续发展的重大作用。在我国的现实、研究基础上，分析了我国水资源发展趋势，并且就比基础之上，提出了我国在土地利用上的问题，并且提出解决，尽可能减少气候和土地利用对水资源的不良影响。

利用遥感图像、1980年和2000年landsattm影像数据,用分类统计方法、分段比重百分比指标法分析渭河流域土地利用及覆被变化空间分布和转移情况。以清源河小流域为研究实例,用分类水文模型对其进行了模拟。结果表明,黄土高原土地利用及覆被变化对流域年径流有显著影响,即:对径流的影响表现为季节性特征明显;对暴雨形成的洪水过程有延时效应。

利用滇池流域2008年tm影像数据和入湖河流67个监测点的水质数据,以子流域为基本研究单元,从子流域综合分析和子流域分类分析两个角度,研究土地利用类型(国家分类标准)对入湖河流水质的影响.结果表明,21个子流域单元的水质污染指标(codmn、tp、tn、nh3-n)与居民点及工矿用地呈显著正相关,与耕地、林地、草地呈负相关.对整个流域而言,城镇及工矿用地是入湖河流水质污染的主要来源,其污染贡献掩盖了耕地的贡献;根据土地利用结构和空间分布格局的差异,将滇池流域的21个子流域分为3类(城镇及工矿用地为主、耕地为主、林地为主).分类分析表明,水质污染指标与居民点及工矿用地始终呈现正相关,与林地始终呈现负相关.同时,讨论了土地利用空间格局差异对水质的影响,说明土地利用比例结构和分布格局对水质亦具有重要影响,

为了实现土地的可持续利用和生态的可持续维护,以藉河流域5期土地利用数据和构建生态系统服务评价模型为基础,运用马尔科夫模型对藉河流域的土地利用及生态服务价值变化进行评估,结果表明:研究时段内坡耕地、梯田、林地和草地的总面积占流域面积的90%以上,坡耕地面积逐期减少,梯田和林地面积增加;1975—2030年流域总的生态服务价值呈增加趋势,草地和林地占总价值比例达到70%以上;预测2020年和2030年流域的生态服务价值分别增加到5.499亿元和5.633亿元,1975—2030年间单项生态服务价值中土壤形成与保持、维持生物多样性、气候调节和气体调节4项占总价值的60%左右。

以沂河流域为例,在arcgis10.2中解译沂河流域2005年和2015年遥感影像,得到两期土地利用数据.并分析了2005-2015年沂河流域土地利用及其变化情况,以costanza生态服务价值计算方法为参考,分析了沂河流域生态服务价值变化情况.结果表明:研究区耕地面积显著减少,但生态服务总价值却从2005年的2338964万元上升到2015年的2427039万元,上升了约3.77％,这主要是由于林地面积的增加带来的较高的生态服务价值.

为了对辽宁省土地利用变化引起的排涝模数影响进行更加准确的模拟研究,以浑河流域排涝区为研究对象,利用scs-mike11耦合模型分别对不同时期土地利用类型下的排涝模数进行模拟分析,并揭示了排涝模数随土地利用变化的作用规律,然后通过设定不同地面硬化率、水旱比和水面率等参数分别对土地利用变化条件下的排涝措施进行模拟分析.研究成果可为土地利用变化条件下浑河流域制定排涝减灾技术措施并确定排涝模数提供决策依据和理论支持.

为了对辽宁省土地利用变化引起的排涝模数影响进行更加准确的模拟研究,以浑河流域排涝区为研究对象,利用scs-mike11耦合模型分别对不同时期土地利用类型下的排涝模数进行模拟分析,并揭示了排涝模数随土地利用变化的作用规律,然后通过设定不同地面硬化率、水旱比和水面率等参数分别对土地利用变化条件下的排涝措施进行模拟分析。研究成果可为土地利用变化条件下浑河流域制定排涝减灾技术措施并确定排涝模数提供决策依据和理论支持。

流域尺度上土地利用类型与水体水质之间存在相关关系,这种相关关系同时会受到各种社会经济活动的影响.在自然或半自然区域内,土地利用类型与水质的相关关系比较显著.然而,在城市区域内社会经济活动将会影响土地利用类型与水质的相关关系.为证实这一现象的存在,选取京津地区11个小流域为研究对象,分别从小流域综合分析和小流域聚类分析2个角度,分析土地利用类型及其社会经济特征与河流水质的关系,并以温榆河小流域情景分析进一步探讨社会经济因素对土地利用类型与河流水质关系的影响,结果显示,聚类分析中,半自然区域中小流域的tn、tp、nh4+-n均与土地利用类型相关,而城市区域中小流域的tn、tp、nh4+-n均与社会经济因素相关,社会经济因素的差异改变甚至削弱了土地利用类型与河流水质的相关性,验证了假设现象的存在.因此,在跨域城乡梯度的区域尺度研究水体水质及其影响因素的相关性时,需要综合考虑土地利用类型及其社会经济特征.

水利工程是国家基础性工程建设项目,是关于民族发展大计的重点工程随着社会经济的快速发展,人们生产生活对水资源的需求量越来越大。过度的对水资源的开发利用对人们赖以生存的地球环境造成了极大的破坏。在此紧迫形势下,为了能够达到人类社会经济同生态环境的和谐稳定发展,世界各国都在加大水利工程治理研究的力度,力求从改造现有水利工程,减少水利工程开发建设对河流等生态环境的影响来实现。文章就水利工程建设对河流生态的影响进行了分析探讨,并提出了相关的减少水利工程建设对河流生态造成影响的策略。

水利工程的发展给我们带来了巨大的经济效益,推动了我国经济的发展,使人民的生活水平进一步的提高,取得如此的成果自然让人欣喜,但是在带来经济效益的同时我们必须正视的问题的存在,水利工程的建设确实在一定程度上改善了河流生态系统的现状,但是这种发展更多的是对生态系统尤其是河流生态系统造成的严重破坏,本文通过研究水利工程对河流生态造成的影响,提出了改善河流系统的相关策略。

为研究海河流域径流对土地利用变化的响应,以阜平流域、匡门口流域和界河铺流域为研究区,利用1970—2011年的水文气象资料,分析了不同土地利用的时空转移特征,然后结合swat(soilandwaterassessmenttool)模型,设置4种土地利用情景,评价了土地利用变化对径流的影响。结果表明:模型能够较好地模拟全年及汛期月流量过程;多年径流量呈下降趋势,20世纪80年代到90年代中期呈波动性变化;不同的土地利用类型在时空上的转化呈现可逆性,主要是林地增加,草地减少,耕地略有增加;林地的增加和草地的减少会降低汛期径流量以及最大月径流量;汛期径流系数随着林地面积的增加而减小。合理地规划土地利用格局,对控制流域水文事件具有重要意义。

为定量分析内陆河干旱区流域土地利用/覆被变化过程和流域水文循环二者的响应关系,选择新疆开都河流域为研究区,设置了多种土地利用/土地覆被的变化情景,并通过swat模型对流域地表径流进行了模拟,结果表明校准期模型的相对误差、纳什效率系数、线性拟合系数分别为-20.13%、0.78、0.82,验证期分别为-18.94%、0.81、0.85,均达到了建立模型所需的标准,模拟结果可信。假定气候条件不变,设定不同土地利用/覆被变化情景进行模拟,结果表明:(1)当流域草地及林地退化为裸地或人工表面时,开都河流域月均流量变化最大,且丰水期流量增大,枯水期流量减小,其中6月流量增大39.55%,10月减小55.35%；(2)当流域林地退化为草地时,流域月均流量整体变化不大,其中4月增加最多,增加1.46%,12月流量减小最多,减小1.05%；(3)当流域裸地及人工表面逐步恢复为草地与林地时,流域月均流量大多减小,其中2月减小最多,为8.00%,10月流量增大最多,为1.01%。

为分析辽宁省不同区域河流土地利用变化对径流演变的影响,本文以1980年、1995年、2000年、2008年为时间节点,分析东南部、中北部、西部的河流土地利用变化以及河流径流变化趋势;并通过对流域1980~2008年降水和地表径流量的相关性,分析不同分区土地利用变化对径流的影响程度.旨在为流域土地利用的合理开发提供指导.

水资源短缺和洪涝灾害已经成为全球关注的重大问题。气候与土地利用变化对水文水资源的影响已引起全人类的广泛关注。本文旨在介绍气候与土地利用变化对我国水文水资源系统影响研究的进展、方法、技术及其优缺点,并分析其对国家经济和可持续发展规划决策建设的具有重要意义。总结了其发展趋势,进一步分析了我国在这方面的研究进展,在此基础上,提出了主要问题及未来的发展趋势。

西南岔河为汤旺河一级支流,随着人类活动对下垫面的影响,河道内的悬移质泥沙含量逐年增多。本文应用swat(soilandwaterassessmenttool)分布式水文模型构建了流域水沙模型,研究分析了西南岔河流域1995—2015年土地利用空间变化对土壤侵蚀的影响,模拟分析了绿化对减轻水土流失的作用,为当地水土保持选择灌木品种和种植规模提供依据。

土地利用/覆被变化是导致流域水资源发生变化的重要原因.以中国西北地区的洮河流域为研究区,构建适宜于洮河流域的分布式水文模型(swat),在综合考虑流域1985-2000年间土地利用/覆被变化特征的基础上建立多种土地利用/覆被情景,并对不同情景下的水文过程进行模拟,得到以下结论:(1)经校准后的swat模型,其验证期的相关系数r~2、相对误差r_e和效率系数e_(ns)分别为0.83、-8%和0.68,说明swat模型在洮河流域径流量模拟中具有较高的适用性.(2)草地、林地和耕地是洮河流域的主要土地利用类型.林地的壤中流、土壤湿度和产水量最大,耕地的地表径流和蒸散量最大.与1985年相比,2000年土地利用/覆被情景下地表径流增加了1.72%,地下径流和产水量降低了0.8%和0.4%;耕地扩张和城镇建设用地情景下流域地表径流明显增加,生态恢复情景下流域地表径流和产水量均有所降低.(3)从月径流量来看,林草地可以减小最大与最小流量的变幅,而耕地的作用正好相反.与1985年相比,2000年土地利用/覆被情景下汛期地表径流增加1.67%,地下径流减少0.83%,产水量减少0.36%;非汛期地表径流增加1.86%,地下径流减少0.63%,产水量减少0.46%.说明林草地减少对非汛期的影响更大.