基于SWAT模型的黑土区土地利用变化对流域产流产沙的影响研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:WUYUN58
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
土地是人类赖以生存和发展的物质基础和基本保障,不同的土地利用方式致使地表覆被也随之改变。土地利用变化正是通过改变地表水沙状况以及土壤水分对人类和自然环境有着深远的影响,研究土地利用变化对产流、产沙的影响,对于水土保持治理与可持续发展具有重要的意义。受自然和人类不合理活动的影响,东北黑土区作为我国重要的商品粮生产基地,土壤侵蚀日趋剧烈,严重影响我国的粮食安全和当地社会经济的可持续发展。然而,东北黑土区土壤侵蚀研究较晚,尤其是黑土区流域产沙模型研究较为不足。因此,本文在前人研究的基础上,归纳了目前研究中的不足,明确了研究目标。以乌裕尔河流域为研究区,应用分布式水文模型SWAT(Soil and WaterAssessment Tool)对该流域的产流、产沙进行模拟研究,并探讨土地利用类型变化对土壤侵蚀的影响,取得了如下结论。  (1)实现了SWAT模型对乌裕尔河流域产流产沙模拟研究。基于地理信息系统技术,建立了SWAT模型空间数据库(包括数字高程模型、土地利用图、土壤类型图等)和属性数据库(包括土壤、气象等)。根据数字高程模型将整个研究区划分为79个子流域和2245个HRUs,结合1966-1987年实测水沙数据对模型参数进行敏感性分析并校准和验证。经过校准后的水沙模拟值与实测值趋势一致,径流模拟率定期和验证期R2值都大于0.75,Ens值也高达0.75,多年平均相对误差Re<15%。产沙模拟年时间尺度上率定期和验证期相关系数R2分别为0.54、0.48,Ens为0.51、0.44;月产沙模拟率定期和验证期相关系数R2分别为0.56、0.49,Ens为0.55、0.41。虽然泥沙模拟精度较低,但模型各评价标准结果均可接受,分布式SWAT水文模型能够很好的应用到乌裕尔河流域,今后可以发挥SWAT模型的优势并克服模型自身不足,为东北黑土区水资源利用与水土保持研究打下坚实的基础。  (2)基于SWAT模型与GIS空间分析功能,分析了乌裕尔河流域在1985年、1995年和2000年不同时段土地利用空间分布特征及不同土地利用类型对产流产沙的影响。发现乌裕尔河流域土地利用变化速度越来越快,耕地占用是该流域林地、草地与沼泽地流失的重要原因;土地利用类型变化对流域径流产沙有着重要的影响。随着耕地面积不断增加,产流量和产沙量呈逐年增大趋势,且产沙增幅明显,流域径流年内变幅增大。  (3)针对不同土地利用类型对产流产沙的影响进行了情景分析。流域内土地利用变化对产流产沙都有着不同程度的影响,土地利用类型变化对产沙的影响大于对产流的影响。林地和草地都具有拦截地表径流、贮存流域水分的能力,相比之下,林地削减洪峰、减少径流的水分调节作用更强,减水减沙效果更加明显。
其他文献
随着全球服务经济的到来,在服务业中占比重最大的生产性服务业逐渐成为城市经济最主要的增长点之一,这一现象不仅引起国外城市政府的注意,也引发了国内大城市产业政策制定者的兴
人类文明起源于河流,随着人类文明的进步,人类施加于河流的作用力越来越大。河道渠化,修筑水库,跨流域调水等一系列水利开发使得河流自然景观不断受到破坏。因此,在开发建设之前,若
中国岭南地区是中国大陆史前农业向南亚和东南亚传播的必经之地,是北方中原文化区系和东南亚文化区系的连接地带。人类从温带和北亚热带南迁到南亚热带和热带,自然环境的变化必
生物多样性是人类赖以生存的基础。目前随着经济的发展,人口增加以及人类活动的加剧,导致物种灭绝速率的加快,遗传多样性的减少以及生态系统的大规模破坏,生物多样性的研究和保护
城市污泥、畜禽粪便和生活垃圾等有机固体废弃物含有氮、磷、有机物、重金属、盐类以及病原微生物和寄生虫等。这些物质极易污染水体、大气和土壤,危害环境和人体健康。如何合
伴随我国经济发展进入“新常态”,要素与投资的规模驱动力逐渐减弱,经济增长将更多依靠人力资本积累和技术进步,创新已然成为驱动发展的新引擎。区域创新成为政策制定者与学术界
青藏高原是全球地学界瞩目的焦点,常被科学家们称为地球的第三极。青藏高原的湖泊面积占全国的50%左右,而纳木错作为青藏高原的第二大湖泊,具有非常重要的地位。本论文利用纳木错
安泽县杜村乡窑上村党支部书记冯栓则、村委主任李东喜 ,将该村1996年实际烟叶产值10.29万元 ,采取从外地借用烟票 ,涂改姓名、地址等手段 ,使烟叶产值扩大为15.42万元 ,致使窑上村41户烟农中
范俊宇同志是西山煤电集团公司水泥厂的党委书记兼厂长。多年来 ,他勤政廉洁、以德治厂 ,受到上级领导和干部群众的称赞。不久前省煤炭厅纪检组、监察室编辑出版的《勤廉先进
地下煤火,是指埋藏在地下的煤层因自然或人为因素引燃后,随时间的推移逐步蔓延发展形成规模较大的煤田火灾(简称煤火)。煤火是人类面临的重大灾害之一,煤火不仅造成巨大的资源浪