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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
邓慧平
为了揭示森林植被水文效应的动态变化过程,将简化的简单生物圈模型与动态植被模型和流域地形指数水文模型相耦合进行长江上游梭磨河流域植被及其水文效应的动态模拟。结果表明:植被覆盖和叶面积指数的增加使植被蒸腾和冠层截留蒸发增加而使土壤蒸发减小,植被的水文效应取决于蒸发分量中这两个相反方向变化的净效应。流域主要由草地和灌木覆盖时流域总蒸发大于裸地和林地。与裸地相比较,当单位叶面积指数截留能力取值0.1mm时,森林减小了流域总蒸发,但当单位叶面积指数截留能力取值0.2mm时,森林增加了流域总蒸发。森林的水文效应对冠层截留能力敏感,冠层截留能力存在一个控制森林水文效应从减小总蒸发变为增加总蒸发的转折点。植被...
关键词：
耦合模型 植被水文效应 动态模拟
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘丽娟 昝国盛 葛建平
该文通过研究现有土地覆盖下水文分布的空间格局,及不同植被类型集水区内降雨与径流间的关系,来揭示森林生态系统与水文动态之间相互作用的机制,从而为岷江上游的生态环境评价和区域生态环境保护及恢复提供理论依据和科学指导.在前人研究的基础上,结合先进的地理信息系统和遥感技术,构建岷江流域植被水文模型.模型以水文子模块TOPMODEL为中心,由山地小气候模型MTCLIM和林冠截留模型为其提供水文学参数,研究中水文循环过程涉及植被截留、(实际)蒸散发、降雨入渗和土壤水分动态等.最后将模型应用于岷江上游典型支流——杂古脑流域,对其1995年7—9月的径流特征进行了模拟分析.结果显示,7—9月日径流量总体趋势表...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
刘志勇 赖格英 潘少明
应用2个分布式水文模型(SWAT和Topmodel模型),对赣江流域的源头——梅江流域20年内的植被变化所造成的生态水文响应做出了模拟研究。根据2个模型不同的特点,设计了不同的模拟方案,使用SWAT模型模拟径流量的变化,Topmodel模型模拟汇流过程的变化。模拟得到的结果是:排除研究时间段内流域气候变化的影响,仅变换流域下垫面的属性,植被的变化对流域水文特征产生了明显影响,在整个梅江流域的范围内,2000年的年径流总量比1987年增加了14.6%;在其子流域——琴江流域,1995~2000年的7次洪峰峰值径流出现时间比1987年延迟,峰值径流量减少约5%。这说明从上世纪80年代开始在该流域内...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王玉娟 王树东 杨胜天 曾红娟 蔡明勇 宋文龙
以黄河流域为例,通过集成RS/GIS技术,利用生态水文评估工具中模块化生态水文综合管理系统(EcoHAT)对研究区植被生态用水过程进行定量模拟,模拟出该流域20世纪50年代以来像元尺度上植被生态用水量,得到研究区植被生态用水时空结构差异。结果表明:在年际变化上,20世纪60年代和80年代偏多,而70年代和90年代偏少,2000年生长季植被生态用水量为263.5 mm;年内变化整体与降水变化趋势相一致,最大值集中在6—8月;从植被类型看,最小是草地,其次为灌丛,最大为林地;从水资源分区上看,最小的是兰河干流区间,伊洛河流域最大。其中,兰河干流区间、河龙干流区间、内流区、湟水流域、龙兰干流区间、龙...
关键词：
植被生态用水 EcoHAT 黄河流域
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
张翔 邓志民 李丹 肖洋 朱才荣
针对流域LUCC驱动因子众多、驱动因子与土地利用/覆被变化之间存在复杂的非线性动态关系的特点,以汉江上游流域LUCC模拟为例,构建基于人工神经网络(ANN)与元胞自动机(CA)的模拟土地利用/覆被变化的CA-ANN耦合模型,并应用该模型预测汉江上游流域2020s年代的LUCC变化情景。结果表明:2020s汉江黄家港站上游流域水田、旱地、灌木林与建设用地面积均有不同程度的增加,其中建设用地增幅最大,与区域交通和城市化的迅猛发展趋势相符;除建设用地增幅变化较大之外,1980s~2000s与2000s~2020s两个时期其余土地利用/覆盖类型的面积变化率都比较相近,表明CA-ANN耦合模型能够刻画土...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
刘蛟 刘晓辉 刘铁 钱波
流域水循环中各要素之间高度的非线性关系,使得驱动数据对模拟结果的影响研究变得复杂。结合站点实测和遥感的降水、温度和潜在蒸散发驱动数据,构建了叶尔羌河流域的8个MIKE SHE模型;根据方差分析模型(ANOVA)对模型"输入"与"输出"之间显著性影响检验的结果,以积融雪过程为例,剖析了驱动数据影响的具体表现。结果表明:相比站点数据,TRMM降水驱动的模型导致积雪输出的空间分布差异性更加明显;MODIS温度数据驱动的模型导致了中低山区的永久性薄层积雪覆盖更广,而高山区的储雪量更少;遥感蒸散发驱动的模型在积雪模拟方面并无显著差异。ANOVA对水文系统中要素之间的显著性假设检验,可为明晰驱动数据对水文过程的具体影响方式提供重要前提。
[期刊] 资源科学
[作者]
张利平 曾思栋 王任超 夏军
气候变化对我国各地区水资源影响的时空格局变化,尤其是对水资源工程和规划的影响,是气候变化影响评估的重要内容。本文以滦河流域为研究流域,采用线性回归法、Mann-Kendall非参数检验等方法,分析了1957年-2001年的水文气象要素变化特征;基于数字高程模型、土地利用和土壤类型等资料,应用SWAT分布式水文模型模拟滦河流域水文循环过程,由月径流量计算结果,模拟期效率系数达到77.2%,检验期达到83.1%,表明SWAT模型在该流域具有一定适用性;根据IPCC第四次评估报告多模式结果,分析了IPCCSRES-A2、A1B、B1情景下21世纪降水、气温、径流、蒸发的年响应过程,以1961年-19...
[期刊] 资源科学
[作者]
徐静 任立良 刘晓帆 袁飞
利用1980年和1996年土地覆被情景分别表征1964年-1979年和1990年-1999年土地利用情况,运用双源蒸散与混合产流的分布式水文模型探讨老哈河流域太平庄集水区土地覆被变化的水文效应,定量分析土地覆被变化对"绿水"和"蓝水"的影响,结果表明1980年到1996年研究区域土地覆被变化总体趋势为草地向林地和耕地转化,上述土地覆被变化导致老哈河流域截留蒸发量和冠层蒸腾能力增加,土壤蒸发能力减小,进而使得蒸散发能力和实际蒸散发量增加,地表径流、地下径流和径流系数减少。1964年-1979年平均地表径流、地下径流、总径流和径流系数分别减少了4.4%、9.5%、8.7%和8.7%。此外,径流模拟...
关键词：
土地覆被 径流 蒸散发 分布式水文模型
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王国梁 刘国彬 常欣 许明祥
以纸坊沟流域为研究对象,研究了植被恢复后不同植被对土壤水分的影响情况,得出如下结论:①草地土壤水分含量大于灌木林地,灌木林地土壤水分含量大于乔木林地;②选用乡土树种油松造林对土壤的干化程度较轻,选用刺槐造林时要考虑立地条件和造林密度,林草隔带种植可以减轻土壤干化程度;③灌木林下阴坡土壤干层并不比阳坡干层程度轻。土壤干化程度和植被种类直接相关。此外,受种植密度及人为干扰影响;④和以前人们的认识不同,天然草本植被也会形成土壤干层,其中白羊草和长芒草形成有利于自身群落稳定的干层,但茭蒿形成的干层则对自身稳定不利,在植被建设上应引起足够重视。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孙阁 张志强 周国逸 魏晓华
在全球变化的背景下,研究森林植被与水资源相互作用的森林水文学和流域管理科学在国际上得到迅猛发展.作为一种新型的水文研究和流域管理工具,流域水文模拟模型在中国越来越为森林水文和流域管理工作者所接受和使用.该文在总结了中国在森林水文研究中的主要问题后,介绍了森林流域水文模拟模型的基本概念、分类方法以及在开展森林与水关系研究中的主要作用,总结了流域水文模拟模型的主要功能.并以分布式水文模型MIKE SHE为例介绍了模型的结构组成、开发和应用过程.最后提出该模型在中国应用中要注意的问题,包括中国土地利用的独特性、历史水文气象数据的可靠性和共享性.
关键词：
森林水文 模拟模型 MIKE SHE
[期刊] 自然资源学报
[作者]
高永年 张万昌
针对集成生物圈模拟器IBIS未考虑高分辨率模拟情况下地表起伏对太阳辐射等参数影响的特点,改进了IBIS的地表太阳辐射计算模块、日气象数据读取模块,并增加了坡度、坡向数据读取模块。在土地利用覆被数据、DEM、坡度、坡向和降水、气温、云量、湿度、风速等气象数据的支持下,利用改进的IBIS分别对泾河及其子流域在0.0415°和0.001°空间尺度上的生态水文过程进行了模拟,并用二源遥感估算的蒸散发对模拟结果进行了空间比较分析。结果表明,改进的IBIS在日、月、年不同时间尺度和不同空间尺度上均具有很好的模拟适应性与模拟能力,模拟蒸散发与二源遥感估算蒸散发结果比较一致,总体空间分布形态和趋势具有相似特征...
[期刊] 资源科学
[作者]
夏军 王渺林
研究长江洪水和水资源问题,对于长江流域的可持续发展极为重要。本文以长江上游流域16个主要控制站径流观测数据为基础,对长江上游流域径流变化及其影响原因进行分析。结果表明,除金沙江流域径流微弱增加外,其他流域径流都有一定程度的减少趋势,其中岷江流域高场、横江流域横江、沱江流域李家湾、嘉陵江流域小河坝、武胜、北碚等站的径流显著减少,长江上游干流控制站寸滩站径流则微弱减少。针对流域气候变化与人类活动对水资源量的变化影响,建立大尺度分布式月水量平衡模型,将模型应用于长江上游的7个区间,模拟结果表明模型精度较高。最后应用分布式月水量平衡模型定量识别气候变化及人类活动对流域径流变化的贡献率,长江上游寸滩站径...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李云良 张奇 姚静 李梦凡
湖泊流域水文水动力联合模拟对综合管理湖泊流域水资源具有重要的理论和实践意义。通过水文水动力联合模拟研究进展的综述,可深入了解湖泊流域联合模型发展和演变过程,把握国际研究主流趋势和前沿手段。传统湖泊流域联合模拟方法主要通过流域水文模型结合湖泊水量平衡模型来计算湖泊流域水均衡组分,但水量平衡方法仅是对湖泊过程的一般性描述,难以切实反映水位空间差异显著的湖泊系统有着显著的水动力特性。基于流域水文模型与湖泊水动力模型的联合系统克服了大尺度湖泊流域系统难以切实描述和完整模拟的难点,在湖泊流域系统水资源管理与调控中发挥了重要作用。系统概述了国内外不同尺度湖泊流域系统水文水动力联合模拟研究,归纳总结了基于外...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
刘欢 甘永德 贾仰文 徐飞 牛存稳
降雨入渗时,部分空气会被禁锢在土壤中,影响水分下渗。目前分布式水文模型构建过程中,尚未考虑空气阻力对降雨入渗的影响,这制约着模型的适用性。论文基于Green-Ampt模型,引入土壤含水量饱和度系数、土壤导水系数饱和度系数、土壤进气值和土壤进水值4个参数量化空气阻力影响,改进分布式水文模型WEP-L模型。最后,选择清水河流域和柳江流域进行实例研究,检验WEP-L模型的改进效果。结果表明:与传统WEP-L模型相比,改进的WEP-L模型在清水河流域(面积较小)应用时可显著提高流域水文过程模拟精度,尤其是在暴雨洪水期,日径流模拟相对误差由40.57%降低到9.43%,Nash效率系数由-0.24提高到0.57。而在柳江流域(面积较大)应用时,模型改进后模拟效果虽有所改善,但不够显著。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张正浩 张强 邓晓宇 刘剑宇 孙鹏
东江流域为香港及广州等特大城市的重要水源地,新丰江、枫树坝与白盆珠三大水库对东江全流域水资源有控制性调蓄作用,加上人类活动影响,导致东江流域地表径流发生显著变异。研究分析东江流域上中下游水利工程建成前、后径流在时间与空间的变异特征,对水利工程与人类活动影响的东江流域水资源管理提供重要依据。基于此,选取多元线性回归、神经网络与支持向量机等模型模拟水利工程建成前的径流变化,研究认为:1神经网络为水利工程建成后径流变化模拟的最优模型;2水利工程建成后,流域径流变异特征分两阶段:1974—1982年流域水文变异不显著,水利工程影响不大;1983—2000年径流变异显著,水利工程削峰填谷作用明显;3东江...
关键词：
水利工程 神经网络 相关系数 变异系数
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