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1.
《地理与地理信息科学》2017,(2)
土地利用方式的变化是影响流域径流的重要因素。为定量研究土地利用/覆被变化对径流的影响,该文结合SWAT(Soil and Water Assessment Tool)分布式水文模型,分析了秦皇岛地区2000年、2005年、2010年和2014年不同土地利用/覆被变化对径流的影响,并在子流域尺度上分析径流的空间变化。研究结果表明:1)SWAT模型能够较好地模拟研究区流域的月径流过程。2000-2005年研究区耕地急剧增加,林地和裸地减少,导致多年平均径流量增加4.79%;2005-2010年林地明显增加,耕地和裸地减少,导致多年平均径流量减少3.32%;2010-2014年城镇建设用地增加明显,耕地和林地减少,导致多年平均径流量增加2.62%。2)耕地和城镇建设用地的增加在不同程度上会增加径流量,而林地具有涵养水源、减少径流量的作用。3)研究区年均地表径流变化空间差异较显著,整体呈增加趋势。研究结果可为合理规划土地利用格局、优化配置水资源提供参考依据。 相似文献
2.
塔里木河中上游土地利用变化的径流响应 总被引：1，自引：0，他引：1
为了定量分析塔里木河中上游土地利用变化对径流的影响程度,基于塔里木河流域1980-2015年土地利用数据及相关水文系列资料,利用MIKE SHE分布式水文模型客观模拟评价了流域中上游土地利用变化下的水文响应过程。结果表明：MIKE SHE模型可以较好的模拟塔里木河流域中上游的日流量过程,在研究区具有良好的适用性;1980-2015年间流域土地利用变化导致流域地表日径流量减少了4.2 m3·s-1。通过仿真模拟分析草地、林地、耕地三种土地利用情景,得到日均流量分别为147.56 m3·s-1、141.80 m3·s-1,144.72 m3·s-1由此可见,该流域径流对不同土地利用类型的响应差异较大,产流量的总体趋势为草地>耕地>林地。研究成果对于流域土地利用格局的合理规划及极端水文事件的控制具有重要意义。 相似文献
3.
滹沱河流域本底状态地表水氮、磷非点源污染评价 总被引：2，自引：0，他引：2
通过对滹沱河流域各支流源头区地表水中氮、磷浓度监测分析,得出本底状态下总氮浓度为0.223～5.631 mg/L,氨氮浓度范围为未检出～0.634 mg/L,可溶态氮浓度为0.190～5.532 mg/L,总磷浓度为0.024～0.683 mg/L,可溶态磷浓度为0.026～0.220 mg/L.本底状态下各水文期氮的非点源污染形态都以可溶态氮为主;磷的非点源污染形态枯水期以可溶态磷居多,丰水期以颗粒态磷为主.滹沱河流域本底状态下氮、磷非点源污染水平较高. 相似文献
4.
应用国外较成熟的半分布式水文模型HSPF,建立了东江流域径流与非点源污染模拟模型,在此基础上定量计算与分析了东江流域非点源污染的时空分布特征。结果表明:径流模拟的相对误差在10%以内,纳什效率系数大于0.8,泥沙以及非点源污染氨氮、总磷模拟的相对误差在15%以内,纳什效率系数大于0.6,所建立的基于HSPF的模型可以满足研究东江流域径流与非点源污染长期变化过程与时空分布特征的需要;丰水年是东江流域非点源污染物流失的关键年份,降雨对东江流域非点源污染过程影响很大,汛期是东江流域非点源污染防治的关键时期;东江流域氨氮、总磷非点源污染月负荷与月降雨量存在非线性相关,复合回归曲线可较好地拟合两者的时间变化;东江流域非点源污染的关键区域主要位于流域中下游源城区、博罗县、惠城区中耕地与建设用地集中的地块;各子流域非点源污染产生的氨氮、总磷浓度指标与耕地、园地、林地、建设用地面积比例存在显著的线性相关关系。 相似文献
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西苕溪流域不同土地类型下氮元素输移过程 总被引：60，自引：3，他引：60
以西苕溪流域为研究对象,选择最有代表性的5种土地类型,模拟天然大暴雨,通过3次重复实验研究不同形态氮素随暴雨径流及径流沉积物的迁移过程,估算氮素在流域内不同土地利用/土地覆被条件下的损失率。研究结果表明,在相同的降雨条件下,氮素的流失速率和流失量随土地利用/土地覆被类型的不同表现出明显差异,地表径流水相总氮的流失量桑林最大,水田最小。水相不同形态的氮素流失量亦有所不同,悬浮颗粒态氮占地表径流水相总氮的70 %~90 %,水相溶解态氮的流失量以松林为最高,竹林、桑林和水田接近而且较低,不同类型的水相溶解态氮也随土地利用类型的不同表现出各自的特征。各土地类型单位面积、表层10 cm土壤氮素流失高达4.66~9.40 g·m-2,其中随径流沉积物相迁移的氮素占绝大部分(90 % 以上)。估算出的各土地利用类型总氮流失速率,地表径流水相为2.68~14.48 mg·m-2·min-1,径流沉积物相高达100.01~172.67 mg·m-2·min-1。 相似文献
6.
以广东省东江流域2013年地表水功能区水质监测数据和Landsat8 OLI遥感影像为数据源,通过遥感信息提取、GIS空间分析和数理统计方法,对不同空间尺度河岸缓冲带土地利用结构与水体中的高锰酸盐指数（CODMn）、氨氮（NH3-N）和总磷（TP）进行相关性分析。结果表明：1）在水功能区中,开发利用区河岸带的城市化程度较高,水质状况相对较差;保护区、保留区、缓冲区河岸带用地类型以耕地和林地为主,水质状况明显优于开发利用区。2）耕地、林地和草地对水质具有正效应,水体和建设用地对水质具有负效应;同时,建设用地对水质影响作用最强,其次是水体和耕地。3）CODMn与耕地、林地、草地、建设用地的相关性远高于NH3-N和TP,3种水质指标与水体相关性都较大。4）耕地和草地与水质在小尺度范围内相关性最为显著;林地和建设用地与水质相关性随河岸缓冲带尺度增大而增大,水体与水质相关性随河岸缓冲带尺度不同呈波动性变化。 相似文献
7.
揭示喀斯特城市流域土地利用对生态系统服务功能的影响机制,对喀斯特地区的社会经济发展与生态环境保护具有重要意义。本研究以贵州典型喀斯特城市流域—南明河流域为例,基于Arc GIS技术平台揭示了2000–2020年3个时期流域的土地利用时空演变规律,采用In VEST模型对流域不同土地利用类型的生态系统服务功能进行了系统评价。结果表明：（1）流域土地利用以林地、耕地和草地为主,土地利用变化方式主要表现为建设用地的增长,增长了13.07%;(2)流域水源涵养功能显著提升,碳储存功能略微减弱,空间上两者的物质量均呈现东北高、西南低的分布特征;（3）林地对流域水源涵养和碳储量的贡献率均超过57%,林地转为建设用地,耕地转为林地分别是生态系统服务功能减弱和增强的两种土地利用变化形式。本研究可为喀斯特生态脆弱区土地利用结构优化、水土资源开发和生态系统可持续管理提供重要数据支撑与科学参考。 相似文献
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基于3S技术的金沙江干热河谷区LUCC研究——以云南省元谋县为例 总被引：4，自引：0，他引：4
以云南省元谋县为例,集成3S技术,对多期Landsat-TM数据进行土地利用/土地覆被信息提取及建立数据库,采用单一土地利用/土地覆被动态度和综合土地利用/土地覆被动态度指标,分析金沙江干热河谷区土地利用/土地覆被结构变化规律,提出基于生态环境建设的金沙江干热河谷区土地利用优化对策。并结合DEM数据分析分析金沙江干热河谷区土地利用/土地覆被垂直分异及其变化规律,结果表明：1.草地和林地是土地利用/土地覆被的主体,但林地以疏林地为主,草地以低、中覆盖度草地为主,具有相当大的敏感性和脆弱性;2.土地利用较为粗放,如水浇地占耕地、人工草地占草地及城乡建设用地占总用地面积的比例等相对较低;3.土地利用/土地覆被结构发生了较快的变化,耕地、草地、水域、未利用土地面积有所减少,而林地、城乡建设用地面积增长较快;4.低山区和中低山区为以林草地为主、耕地亦有一定比例的类农林牧交错带,是干热河谷区生态环境最脆弱的地带。 相似文献
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2010年、20111年和2012年7月对北京翠湖湿地水环境进行跟踪调查与监测,评估湿地恢复之后翠湖湿地水环境的改善效果。恢复区水体pH值、总氮(TN)、总磷(TP)、电导率(EC)和溶解氧(DO)等指标在3年间都表现为下降趋势。其中,pH值从2010年的8.36降到2012年的7.44;TN从2010年的1.94 mg/L降到2012年的1.76 mg/L;TP从2010年的0.129 mg/L降到2012年的0.117 mg/L。说明翠湖湿地经过湿地恢复后,总氮(TN)、总磷(TP)去除效果明显,湿地水环境良好改善,水体自净能力得到加强。本研究可为湿地水环境恢复评估及管理提供一定的科学依据。 相似文献
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The non-point output of different agriculture landuse types in Zhexi hydraulic region of Taihu Basin
This paper takes Zhexi hydraulic region in Taihu Basin as a study area. On the basis of hydraulic analysis function of Arcgis8.3, the drainages were delineated by selecting the monitoring points and discharge stations as outlets. The landuse map were finished by denoting the TM/ETM image. The precipitation map was finished by spatial interpolation according to the rainfall monitoring records. Overlaying the drainage boundary, landuse map and precipitation map, the rainfall, different landuse type area, and runoff pollution concentration and runoff were calculated. Based on these data in different sub-watersheds, by Origin7.0 regression tool, an equation is established to predict runoff using the relationships between runoff, precipitation depth and land use patterns in each of the sub-watersheds. Selecting the sub-watershed which is mainly composed of forest landuse type, the mean runoff concentration (MRC) from sub-watershed has been estimated. The mean runoff concentration of farmland has been estimated by the same methods after the contribution of forest landuse type was removed. The results are: for the forest landuse type, the mean runoff concentrations of COD, BOD, Total N and Total P are 2.95 mg/l, 1.080 mg/l, 0.715 mg/l, and 0.039 mg/l, respectively; for the farmland, the mean runoff concentrations of COD, BOD, Total N and Total P are 5.721 mg/l, 3.097 mg/l, 2.092 mg/l, and 0.166 mg/l, respectively. By using these results, the agriculture non-point pollution loads have been assessed. The loads of COD, BOD, Total N and Total P in Zhexi region are 14,631.69 t/a, 6401.93 t/a, 4281.753 t/a and 287.67 t/a, respectively. 相似文献
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This paper takes Zhexi hydraulic region in Taihu Basin as a study area. On the basis of hydraulic analysis function of Arcgis8.3, the drainages were delineated by selecting the monitoring points and discharge stations as outlets. The landuse map were finished by denoting the TM/ETM image. The precipitation map was finished by spatial interpolation according to the rainfall monitoring records. Overlaying the drainage boundary, landuse map and precipitation map, the rainfall, different landuse type area, and runoff pollution concentration and runoff were calculated. Based on these data in different sub-watersheds, by Origin7.0 regression tool, an equation is established to predict runoff using the relationships between runoff, precipitation depth and land use patterns in each of the sub-watersheds. Selecting the sub-watershed which is mainly composed of forest landuse type, the mean runoff concentration (MRC) from sub-watershed has been estimated. The mean runoff concentration of farmland has been estimated by the same methods after the contribution of forestlanduse type was removed. The results are“ for the forest landuse type, the mean runoff concentrationsof COD, BOD, Total N and Total P are 2.95 mg/l, 1.080 mg/l, 0.715 mg/l, and 0.039 mg/l,respectively; for the farmland, the mean runoff concentrations of COD, BOD, Total N and Total P are 5.721 rag/l, 3.097 rag/l, 2.092 rag/l, and 0.166 rag/l, respectively. By using these results, the agriculture non-point pollution loads have been assessed. The loads of COD, BOD, Total N and Total P in Zhexi region are 14,631.69 t/a, 6401.93 t/a, 4281.753 t/a and 287.67 t/a, respectively. 相似文献
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洪河国家级自然保护区补水水质的评价研究 总被引：1，自引：0，他引：1
简要介绍了洪河国家级自然保护区补水方案的工艺流程,农田地表径流是该方案的补水水源。分别采集洪河国家级自然保护区核心区和浓鸭截洪总干(补水水源点)同一地点地表水样并进行了分析测试,核心区水质监测数据结果表明:①该保护区核心区水域不存在工业废水特征污染物;②水质与水位和水流关系密切;③水质与湿地植被所处的生长季节有关;④水体中COD和BOD5值分别在37.73～63.08mg/L和15.2～28.70mg/L,不属于外源人为污染引起,应是沼泽水体的背景值的真实反映;⑤沼泽水体的TN和TP较高,可能与湿地生物地球化学元素循环的内在规律有关,不是农田地表径流污染进入引起的。浓鸭截洪总干处水质监测数据显示:①水质表征出明显的农田径流特性;②水质总体上较好,这可能与浓鸭截洪总干对农田地表径流有较好的净化能力有关。通过比较分析洪河保护区核心区水质和浓鸭截洪总干水质表明:补水水源水质整体上好于该保护区核心区水质。基于保护区核心区水质特征来确定补水水源水质在工程设计上具有一定的指导意义和实践价值。基于当前的监测数据,初步认为现有补水水质符合洪河保护区水质要求。建议今后在洪河国家级自然保护区和浓鸭截洪总干开展有关农药残留动态实验,并结合水域生物多样性调查,为流域农业产业结构和农药的安全使用提出政策性建议。研究认为在三江平原通过生态水利工程蓄积农田地表径流,并采用湿地生态氧化塘处理系统净化水质,可以作为退化湿地的补水水源。 相似文献
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黄土区林草植被与降水对坡面径流和侵蚀产沙的影响 总被引：27，自引：0，他引：27
在一定地形地貌基础上,林草植被与降水是决定坡面产流产沙量的主要因素,而这些因素各因子之间合作用于坡地产流产沙,增加了影响机制的复杂性。为深入分析降水因子与林分结构因子对坡地降雨产流产沙的影响,为黄土区植被建设提供理论依据,对蔡家川流域典型样地的实验资料进行分析。结果表明,刺槐和油松林场降雨产流、产沙量与降雨量和降雨强度有较好相关性,但相关性随着林分郁闭度的增大而减小;当油松林林分郁闭度<0.6时,产流、产沙量与I30的相关性要更显著于与I10的相关性,而林分郁闭度在0.6以上时,则相反。在林分结构因子对坡面产流产沙的影响中,当林分覆盖度>40%时,林分减水减沙效益显著。林地枯落物和草本植物通过截持降水、增加地表糙率来削减坡面产流产沙量,刺槐和油松林地的枯落物年截流量占降雨总量的13.5%~22%。刺槐和油松林的稳渗速率随林分密度的增加而增大,但不与密度的增加幅度成正比,当刺槐、油松林的密度超过3 000株/hm2时,稳渗速率增加缓慢,从防蚀角度考虑,可将其作为林分密度的上限。在林分生物量>14.51 t/hm2时,植被具有极好的防护功能。通过对影响坡面产流产沙的影响因子的灰色关联分析,林分郁闭度和草本、枯落物生物量对坡面产流产沙影响显著,关联度值均>0.6。 相似文献
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自黄土高原退耕还林还草政策实施以来,在水源涵养功能明显提升的同时径流显著减少,导致该区域出现了水源涵养服务与水供给服务间的权衡问题。为探究径流减少的原因,进而为不同空间尺度的生态系统服务权衡提供支撑,本文分析了陕北黄土丘陵沟壑区2006-2011年降水和植被变化对径流影响的尺度效应。结果表明：研究区域内汛期降水量呈现出由东南向西北逐渐减少的空间分异特征;在研究时段内,植被恢复效果明显,近8成地区植被覆盖状况得到了改善,尤其是植被覆盖较差的地区恢复效果更为显著;在各子流域中,降水与径流间呈现出显著的正相关性,二者的相关系数随着子流域面积的增加而增大,表现出明显的尺度效应。随着子流域面积增大,15°以上土地比例增加,陡坡植被覆盖类型趋于均一化,具有显著截流功能的林地呈现减少趋势是尺度效应形成的主要原因。NDVI与径流的相关性不显著,二者的相关系数随着子流域面积变化的规律性不强,植被对径流影响没有明显的尺度效应。 相似文献
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黄河小花间石山林区产汇流特征 总被引：2，自引：1，他引：1
产汇流机理研究是水文模拟的基础 ,从实测水文资料出发进行深入分析是认识产汇流特性的有效手段。黄河小花间 (小浪底 -花园口间 )洛河卢氏以上流域为典型的石山林区 ,产汇流特性不同于黄河流域的一般地区。从选取的 43场暴雨洪水资料分析得出 :该地区的暴雨空间分布不均匀 ,存在着明显的暴雨中心 ,产流机制和产流模式复杂。进一步分析变化环境下的降水径流特性后 ,发现年径流量的变化主要受控于降水特性 ,下垫面的改变和人类活动对年降水径流关系影响并不显著 ;但对次洪而言 ,该区生态保护和水土保持措施在一定程度上减少了产流能力 ,提高了暴雨径流相关性。 相似文献
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Landsat series multispectral remote sensing imagery has gained increasing attention in providing solutions to environmental problems such as land degradation which exacerbate soil erosion and landslide disasters in the case of rainfall events. Multispectral data has facilitated the mapping of soils, land-cover and structural geology, all of which are factors affecting landslide occurrence. The main aim of this research was to develop a methodology to visualize and map past landslides as well as identify land degradation effects through soil erosion and land-use using remote sensing techniques in the central region of Kenya. The study area has rugged terrain and rainfall has been the main source of landslide trigger. The methodology comprised visualizing landslide scars using a False Colour Composite (FCC) and mapping soil erodibility using FCC components applying expert based classification. The components of the FCC were: the first independent component (IC1), Principal Component (PC) with most geological information, and a Normalised Difference Index (NDI) involving Landsat TM/ETM+ band 7 and 3.The FCC components formed the inputs for knowledge-based classification with the following 13 classes: runoff, extreme erosions, other erosions, landslide areas, highly erodible, stable, exposed volcanic rocks, agriculture, green forest, new forest regrowth areas, clear, turbid and salty water. Validation of the mapped landslide areas with field GPS locations of landslide affected areas showed that 66% of the points coincided well with landslide areas mapped in the year 2000. The classification maps showed landslide areas on the steep ridge faces, other erosions in agricultural areas, highly erodible zones being already weathered rocks, while runoff were mainly fluvial deposits. Thus, landuse and rainfall processes play a major role in inducing landslides in the study area. 相似文献
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流域水文模型计算域离散方法 总被引：7，自引：2，他引：7
常用的概念性水文模型 ,能够很好地模拟水文时间变化过程 ,但没有考虑水文变量和水文参数的空间变化与空间不均匀性。随着空间数据的获取手段的增多以及空间离散技术的发展 ,考虑水文参数和水文变量空间变化的分布式水文模型得到了极大的发展。本文详细介绍了分布式流域水文模型中用到的几种不同计算域离散方法 ,并讨论了河道汇流模型中常用到的有结构网格和无结构离散网格。地理信息系统技术对计算域离散有辅助作用 ,其有利于无结构离散网格的自动生成和交互修改 ,并可结合遥感技术 ,使水文模型能获取精确的空间分布的水文参数和水文变量。 相似文献
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流域非点源污染模拟研究--以滇池流域为例 总被引：18，自引：2，他引：16
流域的水质管理是一个多步骤的过程,数学模型以其定量计算和动态操作在流域管理中起着重要作用。本文利用美国EPA开发的HSPF(HydrologicalSimulationProgramFortran)模型,选取云南滇池流域作为案例,给出非点源污染模型流域水文水质的模拟过程。首先在子流域划分的基础上,完成数据库的建立。参数估值主要依据流域性质、先前经验值、其他模拟研究和文献中的取值。参数优化、模型校正和模拟验证是采用流域河流出口流量和污染物浓度值完成。最后用校正后的模型计算了滇池流域河流入湖流量及各子流域污染总负荷量与非点源污染负荷量。 相似文献
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陕西大理河流域土地利用/覆被变化的水文效应 总被引：5，自引：3，他引：2
近年来,土地利用/覆被变化的水文效应研究已成为国际的前沿和重点。在大理河流域,LUCC(包括水土保持措施)对水循环和水量平衡产生了深远影响,该流域LUCC水文效应的研究势在必行。根据研究区1990年代三期土地利用数据分析了LUCC的时空变化特征,采用特征变量时间序列法及降水-径流模型对LUCC水文效应进行了研究。结果表明:流域土地利用类型以耕地和草地为主,近10年来,耕地和草地面积有所减少,而林地和建设用地面积持续增加;流域年径流和月径流演化过程均表现出明显的下降趋势;LUCC及水土保持具有减少流域年径流、汛期流量以及增加枯季流量的作用,相对于降水因素,人类活动对流域水文的作用占主导地位;在1990~2000年期间,主要由LUCC引起的年均径流减少量达2616.6×104 m3,占该期间实测减水总量的62.19%。 相似文献