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湿地与周边水文系统通过复杂的水文过程相互联系和影响,具有整体性和复杂性.研究湿地与周边水文系统相互作用过程和机理,对湿地保护和恢复起着重要的作用.以美国奥克弗诺基(Okefenokee)流域为案例,构建包含沼泽地表水、沼泽地下水、高地地表水和高地地下水4个水文子系统的流域水文网络模型,采用生态网络分析方法中的效用、控制和单位元分析研究水文单元间作用关系.控制分析的结果显示,高地地表水和地下水两个子系统对沼泽地表水和地下水子系统的支持程度达到100％.无论是沼泽还是松林高地,其地表水和地下水之间存在高度的相互依赖和互补性.效用分析结果表明,沼泽地表水和高地地下水之间存在着互利的水文关系.而单位元分析结果显示,沼泽地下水深层渗漏和高地松树生态系统的蒸散过程是袭夺流域湿地系统水资源的重要一环.上述结果表明,生态网络分析方法可以有效地分析水文单元之间的作用过程、描述水文单元之间直接和间接的水文关系,可以用于流域湿地水资源管理. 相似文献
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基于水循环模拟的流域湿地水资源合理配置初探 总被引：2，自引：0，他引：2
水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源。维持流域水资源可持续利用和湿地健康,实现流域内"人-水-湿地"和谐是新时期流域水资源管理的目标。在流域水资源供需不平衡和湿地生态系统退化的背景下,提出了基于水循环模拟的流域湿地水资源合理配置的概念,并进行了全面阐述;剖析了流域湿地水资源合理配置的理论基础,着重探讨了流域湿地水资源合理配置的技术方法和研究内容,提出流域湿地水资源合理配置,以流域湿地水文模型为重要的技术手段,以流域整体可持续发展为总原则,重点考虑湿地生态需水变化过程,将湿地作为优先用水单元,其优先级仅次于生活用水,通过生态配水确保湿地生态需水量的研究思路,初步构建了基于水循环模拟的流域湿地水资源合理配置研究框架;对有关流域湿地水资源合理配置的未来重点研究领域进行了展望。 相似文献
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基于SWAT模型的渭河流域干旱时空分布 总被引：3，自引：1，他引：2
《地理科学进展》2015,(9)
以渭河流域为例,从流域水文循环的角度出发,在SWAT(Soil and Water Assessment Tool)分布式水文模型和Palmer干旱指数(Palmer Drought Severity Index)原理的基础上提出了干旱分析模型SWAT-PDSI,对渭河流域干旱的时空演变规律和发生频率进行了分析。研究结果表明:1经率定和验证的SWAT模型能够较好地模拟渭河流域的水文变化过程;2利用SWAT-PDSI对典型干旱事件(1995年干旱)的评估结果显示,该模型能较好地反映渭河流域干旱的时空差异和变化规律;3渭河流域、渭河干流和泾河流域均表现为变干的趋势,而北洛河流域表现为变湿的趋势,但均未通过95%的置信水平检验;4渭河流域多数子流域的SWAT-PDSI多年平均值处于-1~1,说明该流域多数地区处于正常状态;5渭河流域北部的北洛河流域和泾河流域的上游地区易发生干旱,发生中等以上、严重以上和极端干旱事件的频率最高。 相似文献
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湿地水文学研究进展及科学前沿问题 总被引：23，自引：10，他引：23
湿地水文过程控制湿地的形成与演化,湿地水文情势制约着湿地环境的生物、物理和化学特征,从而影响到湿地类型分异、湿地结构与功能,湿地水文研究是认识湿地生态系统的结构、过程与功能的主要内容。湿地水文情势分析涉及湿地的降雨-径流、湿地蒸散发、湿地地下水运移等主要过程。湿地水循环及水量平衡是湿地水文情势和过程研究的综合,关系到湿地水文循环过程的各个方面。湿地水文过程、边际效应和参数特征及对不同尺度水周期的响应与功能差异等是现代湿地水文研究的重要科学问题。 相似文献
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陕西渭河下游湿地环境风险因素分析 总被引：11，自引：5，他引：6
运用统计计算和RS/G IS方法,分析渭河下游湿地环境的水文特性、水污染特征、土地利用/覆被状况及其演变特征等湿地环境风险因素,结论为:①渭河下游水沙量年际变化大、年内水沙量分配不均,且呈现减少趋势;汛期黄河洪水倒灌渭河,降低了由于水沙供给变化而导致的湿地水文环境风险度;②湿地水环境日趋恶化的变化趋势降低了湿地的生态净化功能,增加了湿地水环境风险度;③1989~2000年渭河下游新增湿地12.76km2,年均增长率2.70%;湿地裸地化和盐碱化形势严峻;④以加强湿地保护立法、完善流域水污染治理、重建河岸植被带、强化湿地管理等重点措施确保湿地环境安全和湿地资源的可持续利用。 相似文献
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大尺度水循环模拟系统不确定性研究进展 总被引：4，自引：0，他引：4
水循环过程受众多自然因素和人为因素影响,决定了水循环系统的变化性和复杂性。水循环系统模型作为研究流域水文循环过程及演变规律的重要工具,必然也存在较大的不确定性,特别是对于大尺度陆-气耦合下的水循环模拟系统,其不确定性来源包括输入和参数不确定性、结构不确定性、方法不确定性以及初始和边界条件不确定性。本文在分析不确定性量化方法和传统水文模型不确定性研究基础上,重点评述当前大尺度水循环系统模拟的不确定性研究进展和存在的瓶颈问题,并介绍一种针对大型复杂动力系统的不确定性量化解决方案和工具系统-PSUADE,基于此讨论PSUADE在大尺度水循环模拟系统不确定性量化过程中的优势。 相似文献
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实施流域生态管理的长江中下游湿地保护探讨 总被引：4，自引：1，他引：4
长江中下游地区湿地分布广泛且类型多样,是我国淡水湖泊分布最集中和最具有代表性的地区。为了从根本上解决长江中下游湿地利用面临的问题,实现湿地资源的可持续利用,保护湿地环境,解决区内上、下游用水的供需矛盾,实现水资源的优化配置,调动区域湿地保护的积极性和主动性,有必要遵循湿地流域分布规律,应用流域生态学最新理论与实践成果,进行流域生态管理。一方面,要从流域角度处理好几大江湖关系、蓄泄关系、湖垸关系和山湖(河)关系等;另一方面,在流域内建立统一协调机制,对流域湿地进行保护与合理利用、合理布局和统一规划;同时在保护的前提下,科学合理地利用长江中下游湿地资源,开拓新的生产力。 相似文献
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《湿地科学》2021,(2)
会仙喀斯特湿地分布于漓江流域和柳江流域的分水岭地带。该湿地仅由地下水补给,地下水水位对维持该湿地生态系统起着决定性的作用。2019年,在会仙湿地具有代表性的6个水位观测点(4个地下水水位观测点,2个地表水水位观测点),利用压力传导型水位计,自动记录了一个水文年的地下水和地表水水位。研究结果表明,雨季与枯季会仙湿地的地下水水位存在明显差异,地下水水位的变化幅度最大可达2.5 m;核心区的地下水分水岭具有可移动性,在雨季降水量增加时,其向东移动,在雨季降水量减小和枯季水位下降时,其向西移动;暴雨过后,地下水和地表水水位都迅速回落至暴雨前的水平,地表水体和会仙湿地地下水系统都没有起到储蓄洪水的作用;枯水期地下水水位继续下降,并且低于149 m,导致枯水期会仙湿地严重萎缩;在枯水期,通过外部输水补给,保持会仙湿地的地下水水位不低于149 m,是减缓该湿地退化的关键措施。 相似文献
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SWAT与MODFLOW模型耦合的接口及框架结构研究及应用 总被引：3，自引：0，他引：3
目前水文科学研究的热点是采用水文模拟途径,在确定水文变化基准期的基础上,利用流域水文模型还原人类活动影响期间的天然径流量,定量评价气候变化和人类活动对流域水资源变化的影响,得出气候变化及人类活动对流域水循环过程影响的响应规律和机理,其中应用最为广泛的流域水文模型是SWAT模型和MOD-FLOW模型。首先分析将SWAT模型与MODFLOW模型耦合进行地表水与地下水联合模拟的必要性,然后对实现这两种模型耦合中的单元转换等接口问题及框架结构作了重点研究。由于SWAT模型和MODFLOW模型模拟的最小计算单元分别为水文响应单元(HRU)和网格(CELL),使得要实现SWAT模型与MODFLOW模型的耦合必须首先完成HRU与CELL之间的转换,即实现SWAT与MODFLOW模型耦合的接口,因此提出了一种在Arc-SWAT2005环境下实现HRU与CELL转换的方法,给出了SWAT-MODFLOW耦合模型的框架结构,并将该方法应用到浑河与太子河流域,为其进行地表水与地下水联合模拟奠定基础。 相似文献
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地下水对于调节干旱区水循环和生态系统具有重要意义,认识和管理地下水资源是防止河流基流减少,地面沉降和水质退化的关键。通过分析艾比湖流域地下水水化学参数和氢氧稳定同位素特征,结合线性回归、双端元混合模型和GIS空间分析等方法,探讨不同区域地下水补给来源和水化学组分动态变化。结果表明：(1)博尔塔拉河(简称博河)和精河中下游区域氢氧同位素(δ2H与δ18O)值最大,艾比湖周边区域次之,博河上游区域最小,流域地下水存在不同的循环过程。(2)地下水氘盈余(d-excess)和水化学特征反映了地下水不同的补给机制和影响因素,博河上游区域地下水主要受冰川积雪融水补给;博河和精河中下游地下水主要来源为地表水和降水,同时受岩层性质、农田开发和灌溉措施影响较大;艾比湖周边地下水主要来源于冰雪融水和降水。中下游区域和河湖交汇区地下水是防控和治理的重点区域。(3)地下水流动系统Ⅰ的电导率(Electrical conductance,EC)在210.00～2500.00μS·cm-1之间,d-excess在6.47‰～9.70‰之间;流动系统... 相似文献
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华北地区水循环与水资源安全:问题与挑战 总被引：47，自引：6，他引：41
华北缺水及其日趋严重的生态环境变化是中国首要解决的问题之一。目前,由于山区与平原径流明显减少和过量开发水资源,造成了地下水漏斗加深、平原区河道干涸、湖泊湿地萎缩、地表和地下水污染等生态环境恶化问题,严重影响到华北地区水资源安全,已引起党和国家的高度重视。本文以海河流域为重点对象,通过国内外学科前沿进展综述,指出华北地区缺水及其导致的生态环境恶化问题背后的自然和人文因素作用与发展演化的背景,强调高强度人类活动作用下的水循环基础研究的重要性,提出华北地区水资源安全的水循环基础与应用问题研究的若干建议与思考。研究自然和人类活动双重作用下的华北地区水循环过程,水体运动与污染物质输移及其与生态环境演变耦合机制,阐明华北地区"河道断流,水体污染,湿地消失,地下水枯竭"的成因规律,特别是人类活动的驱动分量,提出生态环境修复的理论基础,不仅对变化环境下流域水环境演变的地学基础科学前沿研究有重大的学术价值,而且对中国可持续发展和社会进步具有重要的战略意义。 相似文献
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地下水氢氧稳定同位素的组成与空间分布规律可为研究地下水补给及深入认识水循环过程提供重要理论依据。基于青海湖沙柳河流域浅层地下水样品的氢氧稳定同位素数据，通过空间插值法和δD-δ18O线性关系法，分析了氢氧稳定同位素组成、空间分布特征及地下水补给关系。结果表明：沙柳河流域中下游地区浅层地下水δ18O与δD值分别为-8.54‰~-6.02‰和-58.6‰~-34.6‰，平均值分别为-6.79‰和-41.8‰；δ18O值在流域空间上表现为西北、中部高，南北低的特征；流域西北和中部地区地下水主要受降水补给，补给来源单一、蒸发作用强是该区域地下水同位素值较高的原因，降水→地下水→泉水是其主要补给、排泄关系；流域北部、南部地区地下水与降水、河水、泉水等水体水力联系密切，不同补给来源的平滑作用是该区域地下水同位素值较低的原因，其补给、排泄关系主要为降雨→河水→地下水→泉水（或降雨→地下水→泉水→河水）。 相似文献
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《地理与地理信息科学》2017,(4)
数字地形分析和流域水文学是地理学领域的重点研究内容,地形要素对流域内地表水循环的产流、汇流等过程以及水资源的时空动态分布具有重要影响。随着遥感与地理信息系统技术的不断发展,地形分析在流域水文建模中的应用得以深化和扩展。该文旨在对水文建模中地形分析的应用进展与趋势进行梳理和分析,从流域水文建模的基本原理和任务出发,回顾了水文模型的分类系统、演化进程以及地形分析在水文建模中的应用情况。综述显示,随着水文模型在驱动机理和响应尺度上的发展,地形分析在其中发挥了越来越关键的作用,尤其在支撑水文过程、增强系统耦合和细化响应尺度等方面贡献明显。同时,流域水文建模的现实需求也促进了地形分析在拓展模型、丰富理论和改进算法等方面的发展与完善。 相似文献
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山地水文循环是全球水循环的重要组成部分,山地独特的地形特征、日趋变化的社会经济与新技术(遥感观测和信息科学)发展使得山地水文循环研究成为当前乃至未来水文学关注的热点。山地较大的垂直梯度浓缩了水平自然带的自然地理和生态学特征,具有多样的环境敏感性,因此山地水文过程对土地利用变化和气候变化的响应比平坦地区更为剧烈。明晰山地水文过程对区域防洪减灾、制定全球变化背景下区域水资源可持续利用策略、促进经济社会发展具有重要意义。水文模型是研究水循环的重要工具,但山地产汇流机制的复杂性以及实测水文资料匮乏等一系列问题极大限制了山地水文模拟与预测工作。本文首先系统地从数据获取、参数计算、模型结构、建模理论四个方面介绍了国内外山地水文模拟的研究进展,并总结了经验模型、概念模型及基于物理机制的分布式水文模型在我国山地水文模拟中的应用进展,之后从山地水文要素的空间变异性与垂直变异性、驱动力、数据不确定性、强烈的人为扰动等方面对当前山地水文模拟中面临的挑战与难点进行了论述。通过对国内外相关研究前沿的归纳,从多过程耦合机理研究、山地自然—社会二元水循环理论、大数据背景下多源数据获取与同化研究等方面对我国未来山地水文模拟的工作方向进行了展望。 相似文献
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准确掌握流域湿地资源的数量和分布, 是流域湿地评价、修复与保护决策的前提。利用“北京一号”小卫星数据对黄河流域2006年湿地格局现状进行了监测, 在GIS技术支持下对流域湿地资源分布的影响控制因素进行了分析, 进而结合不同流域分区水资源条件, 对流域湿地保护策略进行了探讨。研究表明, 2006年黄河流域湿地总面积为25134km2,其中, 河流、湖泊、沼泽、滨海、人工湿地面积分别占该流域湿地总面积的36.2%、8.0%、45.0%、3.9%、6.9%.受气候及水资源支撑条件的影响, 黄河流域重要湿地集中分布在源区高寒沼泽湿地、上游河湖湿地、中下游河道湿地以及河口三角洲湿地。流域天然湿地分布受气候影响显着, 随着气候干燥度的增加, 湿地率呈明显递减趋势。研究认为, 黄河流域大部分地区属于半干旱区, 水资源条件先天不足, 必须充分考虑流域和区域水资源的支撑能力和干扰影响, 在流域层面和河流生态系统的尺度上统筹考虑, 构建科学合理的流域湿地保护框架体系。 相似文献