流域植被變化的水文響應(yīng)模擬研究.pdf

1、流域的源頭是整個(gè)流域中的一個(gè)重要的生態(tài)功能區(qū)，流域的植被是不斷變化的，植被是影響該流域內(nèi)水文生態(tài)效應(yīng)的重要因素。梅江是贛江的一級支流，梅江流域地處亞熱帶濕潤氣候區(qū)域，其植被、氣候、徑流有典型的代表性。由于人為因素的影響，梅江流域在過去的幾十年內(nèi)，地表的植被狀態(tài)經(jīng)過了一個(gè)劇烈變化的時(shí)期。目前生態(tài)環(huán)境問題日益成為一個(gè)影響人類健康生活，持續(xù)發(fā)展的問題，生態(tài)環(huán)境越來越成為人們關(guān)注、研究的對象。本文將梅江流域作為研究實(shí)驗(yàn)區(qū)，探討在人類活動(dòng)影響下造

2、成的植被變化對流域水文特征的影響。 借助兩個(gè)分布式水文模型，SwAT 和Topmodel模型，在地理信息系統(tǒng)的支持下，對梅江流域內(nèi)近二十年的植被變化所造成的生態(tài)水文響應(yīng)做出了模擬研究。模擬了植被的變化對整個(gè)流域匯流水量的影響和匯流過程的影響。本研究首先論述了這兩個(gè)水文模型的應(yīng)用范圍，使用的實(shí)際例證，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)水文模型非常適合于梅江流域的模擬研究，因?yàn)檫@里的地貌基本上以山地丘陵為主，氣候是降水豐沛的亞熱帶氣候區(qū)。然后對模型運(yùn)行需要

3、的數(shù)據(jù)進(jìn)行了收集整理，利用地理信息系統(tǒng)軟件和其它的一些軟件處理了流域的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和流域的氣象數(shù)據(jù)，對地形數(shù)據(jù)進(jìn)行精度的加密、氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行估算等。在模型運(yùn)行時(shí)把模型的參數(shù)多次調(diào)試，達(dá)到一個(gè)合理的水平，為后期設(shè)計(jì)的方案模擬作準(zhǔn)備。 使用SWAT模型模擬了植被的變化對流域年徑流總量影響，使用Topmodel模型模擬了流域內(nèi)植被的變化導(dǎo)致的洪水匯流過程的變化。根據(jù)兩個(gè)模型不同的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了模擬的方案，對SWAT模型變換了其中的輸入

4、參量；對Topmodel模型固定了其中的五個(gè)輸入?yún)?shù)，模擬得到的結(jié)果是：固定使用1987年的氣象數(shù)據(jù)、排除氣候因素的影響，使用2000年的土地利用數(shù)據(jù)，SWAT模型模擬出了梅江流域的年徑流總量2000比模擬的1987年的年徑流量增加了14％；Topmodel模型模擬的洪水過程與SWAT模型模擬的洪水過程曲線有一定的規(guī)律，從1995年到2000年中選取的7次洪水過程模擬來看，流域植被的變化對洪峰的峰值流量和匯流的時(shí)間產(chǎn)生明顯影響，兩次洪水

5、過程線均是漲洪陡、落洪緩。利用森林水文學(xué)的原理探討了年徑流總量增大和匯流速度變化、峰值徑流出現(xiàn)時(shí)間延遲、峰值徑流量減少的原因：年徑流量增大，峰值徑流出現(xiàn)時(shí)間延遲和峰值徑流量減少是由于森林覆蓋面積的增加，森林覆蓋度的提高，植被指數(shù)增加；而草地面積相應(yīng)分量的減少則導(dǎo)致了草地在延緩匯流速度上的巨大作用失效，從而導(dǎo)致了某些場次的峰值徑流出現(xiàn)時(shí)間反常。文章最后探討了植被變化影響水文效應(yīng)的地域差異性，參數(shù)對模型輸出結(jié)果的影響以及遙感數(shù)據(jù)的使用時(shí)出現(xiàn)