黄河中游典型流域植被变化对水文过程的影响评估 ——以秃尾河为例

论文摘要

黄河流域水资源的地区分布不均匀,中游位于我国北方干旱、半干旱地区,水资源极其贫乏。近些年黄河中游下垫面不断变化,人类退耕还林活动和封禁使林草面积显著增加,对径流变化造成了一定影响,其中黄河中游头道拐-潼关区间变化最为明显。植被变化影响了该区降雨径流关系,导致流域径流变化。大规模人类活动影响下的植被变化对黄河中游流域水文过程的作用机制成为揭示黄河中游河川径流变化的关键问题。本文围绕这个关键问题,评估黄河中游典型流域植被变化对水文过程的影响,主要研究内容及结论如下:以黄河中游典型流域为研究对象,按照遥感解译、径流分析、模型模拟分析和评估的总体思路开展工作,旨在揭示水文过程对植被变化的响应机理。通过遥感反演黄河中游典型流域植被变化过程,分析不同植被覆盖条件的降雨径流关系;建立适合黄河中游典型流域的水文模型,模拟典型流域不同植被条件下的水文过程,评估植被变化对水文过程的影响。（1）通过遥感反演分析了秃尾河流域不同时期的植被变化以及2000-2013年每年的流域植被盖度变化,得到以下结论:1978-1990年秃尾河流域林地和草地面积均有所增加,但变化幅度小于5%。1998-2010年秃尾河流域草地面积增加显著,变化幅度为8%。1978-2010年间耕地减少109 km2,草地增加141.3 km2,耕地和草地是植被变化的主导类型。2000-2013年秃尾河流域年均EVI呈现逐年增加的趋势,从年内来看,1-3月的EVI均值基本维持在0.07-0.08,处于一个较低的状态,从4月开始迅速升高,8月份达到最高值,9月份开始急速下降,11-12月EVI降至0.080.09之间。（2）通过实测数据和遥感反演植被盖度分析了秃尾河流域的降雨径流变化特征,结果表明:秃尾河流域近年的径流系数比多年平均降雨径流系数0.279减小29%。1956年2012年秃尾河基流量存在1979年和1996年两个变异点。通过建立不同植被条件下的降雨径流函数关系,表明随着植被覆盖的提高,径流系数明显降低。秃尾河流域EVI值每增加一个百分点,流域将减水9578 m3/km2（实测）、10203m3/km2（天然）。（3）针对秃尾河流域的降雨径流特征,建立了分布式水文模型和LCM次降雨径流模型,并利用径流数据对模型进行了率定和验证,表明利用分布式水文模型和次降雨径流模型模拟的结果趋势拟合较好,能够较好的反映流域的径流过程。（4）利用分布式水文模型评估了植被变化条件下秃尾河年径流变化情况,当保持20世纪70年代气候条件不变,即不考虑气候变化影响的条件下,20世纪90年代下垫面变化引起0.52亿m3的径流量减少。（5）利用LCM模型对两种不同情景下次降雨径流进行模拟,20世纪70年代下垫面条件下,研究区径流量模拟值较实测值略大,两种情景模拟的径流量均明显低于20世纪70年代下垫面数据下的模拟结果,表明林草植被增加都明显减小了流域产流量。两种情景模式下,减水作用情景2比情景1明显。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 石峰

导师: 宋轩

关键词: 植被变化,水文过程,模型,分布式水文模型,降雨径流,秃尾河流域

来源: 郑州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地球物理学,水利水电工程

单位: 郑州大学

分类号: P333

总页数: 69

文件大小: 4317K

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