基于SWAT模型的鲁中山区典型小流域水土保持效应研究

来源 :山东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ylws09
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,经济的快速发展和不合理的土地利用如大规模工农业开发,导致大量土壤随着径流迁移流失,给水土流失的治理和恢复工作带来了巨大的挑战。国家提出“生态文明”、“绿水青山就是金山银山”和“山水林田湖草沙”生命共同体等理念,坚持以防治水土流失为核心的水土保持是中国的基本国策之一,是生态环境保护和建设的中心任务和目标,对相对独立的小流域开展系统的多因素综合研究成为趋势。因此研究栖龙湾小流域降雨变化特征、进行径流泥沙模拟非常有必要,不仅能进一步了解该区域的水土流失现状,而且能够为防治该区域水土流失、开展水土流失动态监测提供参考和依据,这对鲁中山区小流域综合管理和建设具有理论支撑和现实意义。研究针对鲁中山区典型小流域——栖龙湾小流域的水土流失问题,在2008-2019年的降雨监测资料基础上,探讨该区域的降雨-流量关系,构建SWAT模型对栖龙湾小流域进行模拟研究,并对模型的适应性进行评价,设置不同土地利用情景,模拟不同土地利用情境下的产流产沙状况,进一步反映栖龙湾小流域的水土保持效应,最终对小流域提出一系列的建议和规划,主要得出以下研究结论:(1)以2008-2019年内的日降雨资料为基础,剖析降雨年内月分配和季节分配特征,探讨年际降雨和年际侵蚀性降雨的分布特点。降雨月份主要集中于6-8月,其余月份的降水量则相对来说较小,降雨量分布不均,降雨月变化显著,且呈现出明显的季节性差异,降雨多集中夏季。水位和流量拟合关系为极显著相关,可用该拟合曲线来估算流量;选取重点场次降雨分析得出,降雨量与流量之间存在对应关系,随着降雨的逐渐减少,流量变化呈现出先上升后下降的整体趋势,且流量洪峰大多出现在降雨洪峰之后的3-12h内,滞后效应较明显。(2)结合SWAT模型,对鲁中山区栖龙湾小流域构建空间和属性数据库,将流域分为26个子流域,划分115个水文响应单元,模拟分析该区域的径流动态变化,并根据实测数据对敏感性较高的相关参数进行校准。模型模拟结果显示:率定期流域月均径流模拟效率系数Ens达到0.71,实测值和模拟值两者的线性回归决定系数R~2为0.96;检验期流域月均径流模拟效率系数Ens达到0.68,实测值和模拟值两者的线性回归决定系数R~2为0.97。表明SWAT模型模拟效果较好,适用于栖龙湾小流域的产流产沙运算,为有效准确对该区域流域的不同情景模拟运行提供支撑。(3)利用SWAT模型,设定栖龙湾小流域在现状条件以及极端土地利用等多种变化情景,对产流量和含沙量变化情况等水文指标进行模拟研究。结果表明径流和泥沙具有一定的相关性,产沙变化特征同产流基本相同,均受降雨影响,季节变化明显,且各极端土地利用类型的产流产沙差异在7月份最为显著。年产流量的大小情况为情景1(耕地)>现状>情景3(林地)>情景2(果园)>情景4(草地),年产沙量的大小情况为情景1(耕地)>现状>情景3(林地)>情景2(果园)>情景4(草地)。当土地类型为耕地时,多年月均产流量高达1298.83mm,产沙量为89.24t,当土地利用类型为草地时,多年月均产流量最小,为559.03mm,产沙量为20.42t。这说明耕地地表覆盖稀疏,截流能力差,从而泥沙量增多。而草地和林地类型具有一定的涵养水源、截流作用,能够促进水分在土壤中的转移,从而减少水土流失,更好的提高水土保持效应。水土流失研究必须根据区域实际情况进行研究,建设生态清洁型小流域是在传统水土保持工作基础上的进一步提升,是生态文明建设的必然要求。因此要坚持退耕还林还草,针对不同地块进行土地利用分析,制定出最适宜的水土保持配置;引入“新常态”和“山水林田湖草沙”生命共同体等新理念,提倡大力发展高效生态农业,把流域的生态效益与经济效益紧密结合;打造创新性生态清洁型小流域技术措施体系,围绕生态和清洁两个核心元素,引用新技术新方法到实践中,通过一定的技术和方法将水土流失、面源污染、美丽新农村建设有机结合起来,并完善相应管理机制。本文立足于区域自然和社会实际情况,对鲁中山区典型小流域——栖龙湾小流域的降雨变化特征进行总结分析,基于SWAT模型对径流进行模拟研究,探讨不同土地利用情景下各水文生态指标的变化情况,对该区域的水土流失情况提出一系列建议,从而为小流域之后的规划发展提供建设性的参考。
其他文献
拟南芥中存在多种辅助分子伴侣,本实验室前期研究了 BAG6,FES1 A,HOP,CHIP等HSP70的辅助分子伴侣,HIP作为HSP70的另一重要的辅助分子伴侣,但在拟南芥中研究甚少。本课题通过CRISPR/Cas9基因编辑技术靶向敲除拟南芥的HIP基因,对其功能进行研究,并对HIP与FES1A两个辅助分子伴侣之间是否存在着功能上冗余或抑制关系进行了研究。FES1A的缺失导致拟南芥呈现显著的热敏
学位
学位
水稻是世界最重要的的粮食作物之一。植株的半矮化等优良性状对于快速增加粮食产量、满足人类粮食需求具有重要意义。但水稻矮化的同时,对氮肥的利用率也随之降低。然而植物根系的发育与植株对营养元素的吸收利用之间密不可分,如何在根部发育对氮素利用和水稻株系矮化方面进行平衡,成为当前研究者关注的热点之一。miRNA作为一类重要的小分子非编码RNA,对生物体内基因表达具有重要的调控作用,可参与多种生命活动的调节。
学位
白衣属(Lepra)地衣隶属于真菌界(Fungi)子囊菌门(Ascomycota)茶渍纲(Lecanoromycetes)鸡皮衣目(Pertusariales)。白衣属为世界广布属,通常分布于高海拔地区,多数生于树皮,少数生于岩石或土壤,目前世界范围共报道约190个种,中国已报道39个种。该属的主要形态特征为地衣体壳状,具子囊盘或否,子囊盘茶渍型,有时具裂芽或粉芽,粉芽呈颗粒状或粉末状,裂芽呈指状
学位
人工智能和算法兴起,科技创新浪潮席卷司法审判,依托算法构建智能审判体系的司法人工智能势不可挡。算法裁判作为一种创新性裁判方式,较法官裁判更加客观中立,为司法审判各项制度注入了全新动力,2017年发布的《新一代人工智能发展规划》将建设智慧法院作为未来实现智能审判的重要规划[1]。“智慧法院”的建设发展,即是算法裁判深入司法实践的具体释明。但,决策对象和裁判方式的重新定义让算法裁判提升司法质效的同时,
学位
2014年,“生态保护红线”被写入《环境保护法》,标志着生态保护红线被纳入到了法律制度建设的轨道,目前《固体废物污染环境防治法》《水污染防治法》等其它法律也都规定了生态保护红线的有关内容。2016年9月,山东省发布《山东省生态保护红线规划(2016-2020年)》标志着山东省的生态保护红线划定工作基本完成,进入到制度建设与法律保障的环节。在目前生态保护红线的划定与管控当中,地方政府承担了主要角色,
学位
2013年《公司法》修订后,认缴制登上我国资本制度的舞台。认缴制的实行,降低了市场准入门槛,激发了市场主体的投资热情。但与此同时,难以避免股东借助出资期限等约定自由来逃避出资义务,加之缺乏相应的法律规制及救济举措,给债权人的利益乃至整个市场秩序带来风险,造成股东出资自治与债权人利益保护之间关系的失衡。为缓解彼此的紧张关系,引发了学术界与实务界在非破产情形下关于出资是否适用加速到期的争议。为更好解决
学位
祭奠活动常与传统礼仪文化息息相关,其目的通常是为了对逝者表达哀思之情。祭奠权则是此类活动数千年来积淀的价值传承与民众权利意识相结合而衍生出的新兴权利。鉴于祭奠权未被法律明确规定,无法以立法确认的模式寻求司法救济,故只能在司法实践中通过个案的审理识别出“正当利益”并获得法律保护,即祭奠权的司法生成。在其司法生成的过程中往往遇到诸多问题:祭奠权该如何定性;祭奠利益值不值得法律保护;实务中有没有、有多少
学位
如今《民法典》的实施成为越来越受关注的议题。《民法典》第十条的“可以适用习惯”是当下热议的话题之一,而且《最高人民法院关于适用<中华人民共和国民法典>总则编若干问题的解释》的第二条对民事习惯的概念和适用做了更清晰的限定,为司法裁判供了助力。对于民事习惯而言,《民法典》第十条不仅仅是一则一般条款,也是法源条款,用制定法的方式认可了民事习惯的法源地位,为民事裁判依据的选择供了更广的范围,使民事裁判保持
学位
太阳辐射是地表自然地理环境的直接能量来源,是气候变化的主要驱动力,是影响冰川表面热量交换和冰川物质平衡的重要气象因子,在冰冻圈尤其是山地冰川地区的水循环中扮演着重要角色。气候变化背景下,大气圈和冰冻圈正在经历快速变化,中国多数山地冰川物质处于亏损状态,且近年来亏随速度加快,祁连山地区山地冰川变化尤为明显。为了探究山地冰川在气候变化背景下动态变化特征,科研人员对冰川表面的辐射收支进行了大量实地观测。
学位