水源涵养能力是生态系统服务功能的重要体现,为探究变化环境下的流域水源涵养状况,支撑流域生态保护和经济发展,构建沁河流域SWAT(soil and water assessment tool)模型,基于元胞自动机马尔科夫(celluar automata-Markov,CA-Markov)模...水源涵养能力是生态系统服务功能的重要体现,为探究变化环境下的流域水源涵养状况,支撑流域生态保护和经济发展,构建沁河流域SWAT(soil and water assessment tool)模型,基于元胞自动机马尔科夫(celluar automata-Markov,CA-Markov)模型预测未来2030年土地利用状况,结合第六次国际耦合模式比较计划(coupled model intercomparison project phase 6,CMIP6)气象数据,模拟流域未来降水、蒸发和径流,依据水量平衡原理,分析历史和未来年份流域水源涵养能力的时空变化特征。时间维度上:2010—2016年沁河流域水源涵养能力呈波动上升趋势,多年平均水源涵养量为49 mm,多年平均水源涵养率为8%;2024—2030年水源涵养能力呈波动下降趋势,多年平均水源涵养量为51 mm,多年平均水源涵养率为10%。空间维度上:2010、2015和2025年流域水源涵养能力呈现从上游到下游递增的趋势,2030年则呈现从上游到下游递减的趋势。整体来看,流域多年平均水源涵养量不足100 mm,且各年份均有子流域的水源涵养量出现负值,流域水源涵养能力较差。研究结果可为流域水资源管理、协同保护和发展以及改善人水关系提供科学参考和数据支撑。展开更多
为对比分析HEC-HMS模型三种降雨损失方法在沁河流域的适用性。借助Morris筛选法识别降雨损失方法的关键参数,选用流域内5场雨洪资料进行参数率定和模拟精度分析。结果表明:(1)SCS CN值曲线法、Green-Ampt法、Initial and Uniform法主要...为对比分析HEC-HMS模型三种降雨损失方法在沁河流域的适用性。借助Morris筛选法识别降雨损失方法的关键参数,选用流域内5场雨洪资料进行参数率定和模拟精度分析。结果表明:(1)SCS CN值曲线法、Green-Ampt法、Initial and Uniform法主要敏感性参数分别为CN值、土壤饱和导水率、恒定损失率。(2)选取洪峰流量、洪水总量、峰现时刻误差以及Nash系数对模型模拟精度进行评价,SCS CN值曲线法和Initial and Uniform法模拟结果达到乙等精度,Green-Ampt法模拟结果达到丙等精度。研究成果可为半湿润地区中小流域降雨损失方法的选择提供参考。展开更多
在新型人水关系下,人为因素对生态基流的影响逐步加大,正确分析人为影响因素对流域生态基流保障的影响,并尽快制定流域生态基流保障程度的量化方法对流域生态保护具有重要意义。利用土壤和水评估工具(soil and water assessment tool,SW...在新型人水关系下,人为因素对生态基流的影响逐步加大,正确分析人为影响因素对流域生态基流保障的影响,并尽快制定流域生态基流保障程度的量化方法对流域生态保护具有重要意义。利用土壤和水评估工具(soil and water assessment tool,SWAT)模拟河流径流量,进一步计算生态基流保障指数(ecological base flow guarantee index,IE_(BFG)),以反映生态基流保障程度,在此基础上采用随机回归影响模型(stochastic impacts by regression on population affluence and technology,STIRPAT)从人口规模、经济发展水平、技术发展水平、城镇化水平以及各行业用水水平等方面分析2008-2016年沁河流域生态基流保障指数影响因素。结果表明:沁河流域生态基流保障程度在年尺度上呈现“N”型增加趋势,2015年因干旱导致大幅下跌,在月尺度上与沁河汛期、旱期同步变化;从上游至下游,流域生态基流保障程度逐渐变好,干流流经的子流域生态基流保障程度比支流好;全流域范围内生态基流保障程度“差”与“较差”区域占比高于50%,仅2014年出现“一般”,流域生态基流保障程度亟待提升;城镇化水平对沁河流域生态基流保障程度影响最大,农业、工业、生活用水量影响程度较大且贡献率相似,技术发展水平次之,人口规模与经济发展水平对沁河流域生态基流保障程度的影响相对较小。研究结果可为沁河流域生态基流保护、流域协调发展提供基础支持,并可为其他流域的生态基流保障程度计算以及评价提供思路。展开更多
文摘水源涵养能力是生态系统服务功能的重要体现,为探究变化环境下的流域水源涵养状况,支撑流域生态保护和经济发展,构建沁河流域SWAT(soil and water assessment tool)模型,基于元胞自动机马尔科夫(celluar automata-Markov,CA-Markov)模型预测未来2030年土地利用状况,结合第六次国际耦合模式比较计划(coupled model intercomparison project phase 6,CMIP6)气象数据,模拟流域未来降水、蒸发和径流,依据水量平衡原理,分析历史和未来年份流域水源涵养能力的时空变化特征。时间维度上:2010—2016年沁河流域水源涵养能力呈波动上升趋势,多年平均水源涵养量为49 mm,多年平均水源涵养率为8%;2024—2030年水源涵养能力呈波动下降趋势,多年平均水源涵养量为51 mm,多年平均水源涵养率为10%。空间维度上:2010、2015和2025年流域水源涵养能力呈现从上游到下游递增的趋势,2030年则呈现从上游到下游递减的趋势。整体来看,流域多年平均水源涵养量不足100 mm,且各年份均有子流域的水源涵养量出现负值,流域水源涵养能力较差。研究结果可为流域水资源管理、协同保护和发展以及改善人水关系提供科学参考和数据支撑。
文摘为对比分析HEC-HMS模型三种降雨损失方法在沁河流域的适用性。借助Morris筛选法识别降雨损失方法的关键参数,选用流域内5场雨洪资料进行参数率定和模拟精度分析。结果表明:(1)SCS CN值曲线法、Green-Ampt法、Initial and Uniform法主要敏感性参数分别为CN值、土壤饱和导水率、恒定损失率。(2)选取洪峰流量、洪水总量、峰现时刻误差以及Nash系数对模型模拟精度进行评价,SCS CN值曲线法和Initial and Uniform法模拟结果达到乙等精度,Green-Ampt法模拟结果达到丙等精度。研究成果可为半湿润地区中小流域降雨损失方法的选择提供参考。
文摘在新型人水关系下,人为因素对生态基流的影响逐步加大,正确分析人为影响因素对流域生态基流保障的影响,并尽快制定流域生态基流保障程度的量化方法对流域生态保护具有重要意义。利用土壤和水评估工具(soil and water assessment tool,SWAT)模拟河流径流量,进一步计算生态基流保障指数(ecological base flow guarantee index,IE_(BFG)),以反映生态基流保障程度,在此基础上采用随机回归影响模型(stochastic impacts by regression on population affluence and technology,STIRPAT)从人口规模、经济发展水平、技术发展水平、城镇化水平以及各行业用水水平等方面分析2008-2016年沁河流域生态基流保障指数影响因素。结果表明:沁河流域生态基流保障程度在年尺度上呈现“N”型增加趋势,2015年因干旱导致大幅下跌,在月尺度上与沁河汛期、旱期同步变化;从上游至下游,流域生态基流保障程度逐渐变好,干流流经的子流域生态基流保障程度比支流好;全流域范围内生态基流保障程度“差”与“较差”区域占比高于50%,仅2014年出现“一般”,流域生态基流保障程度亟待提升;城镇化水平对沁河流域生态基流保障程度影响最大,农业、工业、生活用水量影响程度较大且贡献率相似,技术发展水平次之,人口规模与经济发展水平对沁河流域生态基流保障程度的影响相对较小。研究结果可为沁河流域生态基流保护、流域协调发展提供基础支持,并可为其他流域的生态基流保障程度计算以及评价提供思路。
