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对于湿地三江平原挠力河流域水文要素变化特点及其影响 论文

摘要:三江平原为中国面积最大的淡水沼泽分布区,随着湿地垦殖活动的加强,地表景观基质由湿地转化为农田,成为国家重要的商品粮基地。转变了地表水循环历程,水资源安全、粮食安全和生态安全不足突出。挠力河位于三江平原腹地,是典型的沼泽性河流,由于流域湿地垦殖等人类活动的影响,流域水文要素发生明显转变,对生态环境产生不利影响。论文基于GIS技术,结合流域水文气象资料及土地使用等数据,综合应用多种统计分析办法、水文模型和变动范围法分析挠力河流域水文要素对土地使用变化的响应,为湿地保护和流域水资源合理配置提供科学依据。主要结论如下:(1)分析挠力河流域1956~2008年水文气象数据,流域径流、降水、蒸发、气温等要素均发生转变,其中径流变化显著。径流年内分布不均,夏汛流量大于春汛,各站洪峰流量差别显著。流域降水和蒸发减少,气温升高,但走势不显著,气象要素变化不是径流转变的主要理由。(2)20世纪50年代从来挠力河流域湿地大面积开垦为耕地,1954~2005年,湿地面积由9453.4km2减少为1837.2km2,减少32.2%;耕地面积由3287.7km2增多为14699.1km2,增多48.2%。通过野外采样与资料分析,求出1954和2005年湿地100cm深土壤饱和含水量为52.7×108m3和10.2×108m3;地表积水量为18.4×108m3和3.7×108m3;求出湿地蓄水量为71.1×108m3和13.9×108m3,湿地蓄水量减少80.5%。(3)针对挠力河地势地貌特点,率定SWAT模型,得到不同的参数组合。菜咀子站除径流曲线系数、土壤含水量、蒸发系数、河道水力传导系数等参数外,湿地模块参数、地下水参数、径流滞后时间参数等也较敏感。根据水文相似性原理和参数移植法将宝清站率定的SWAT模型运用到挠力河支流—七星河流域。经计算,挠力河上游与七星河流域水文相似度为0.910。根据模拟效果评价指标,年和月径流NS值和R2值均大于0.64,相对误差绝对值均小于9,证明SWAT模型在挠力河流域的适用性。(4)设定模拟情景,分析湿地和林地转化为耕地对流域径流和蒸发等水文要素的影响。湿地减少38%时,年均径流量减少36.73%,蒸发增多3.39%;湿地全部开垦为耕地时,年均径流量减少49.18%,蒸发增多16.78%。运用挠力河上游分析林地转化为耕地对水文要素的影响,林地减少90.81%,年均径流增多83.48%,蒸发减少0.04%。(5)根据突变分析,将挠力河流域年径流分为近自然状态河流(1956-1966)和人工干扰状态河流(1967-2005)。运用RVA分别分析宝清站和菜咀子站33个水文指标的变化,求得两站水文综合转变度分别为0.69和0.68,均为高度转变,水文情势的转变对生态环境产生不利影响。 关键词:挠力河流域论文 SWAT模型论文 湿地论文 径流论文 水文要素论文 RVA论文
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    中文摘要7-9

    Abstract9-12

    前言12-14

    第一章 绪论14-24

    第一节 探讨背景、目的及作用14-16

    一、 探讨背景及目的14-15

    二、 选题作用15-16

    第二节 国内外探讨发展16-20

    一、 湿地水文功能探讨发展16-18

    二、 SWAT 模型运用发展18-19

    三、 湿地变化的生态环境效应探讨发展19-20

    第三节 探讨内容、办法和创新点20-24

    一、 探讨内容及办法20-21

    二、 技术路线21

    三、 创新点21-24

    第二章 探讨区概况及基础数据处理24-44

    第一节 探讨区概况24-27

    一、 探讨区位置24

    二、 自然环境概况24-26

    三、 社会经济概况26-27

    第二节 SWAT 模型介绍27-30

    一、 模型的进展27-28

    二、 模型的主要模块28-29

    三、 模型的输入和输出29

    四、 SWAT 模型基本原理29-30

    第三节 基础数据处理30-42

    一、 空间数据库30-37

    二、 属性数据库37-40

    三、 SWAT 模型建立40-42

    本章小结42-44

    第三章 挠力河流域径流与气候变化特点44-72

    第一节 挠力河流域径流变化特点44-60

    一、 办法简介44-46

    二、 年径流变化特点46-52

    三、 逐月径流变化特点52-54

    四、 逐日径流变化特点54-60

    第二节 挠力河流域气候变化特点60-70

    一、 降水变化特点60-66

    二、 蒸发变化特点66-68

    三、 气

布不均,夏汛流量大于春汛,各站洪峰流量差别显著。流域降水和蒸发减少,气温升高,但走势不显著,气象要素变化不是径流转变的主要理由。(2)20世纪50年代从来挠力河流域湿地大面积开垦为耕地,1954~2005年,湿地面积由9453.4km2减少为1837.2km2,减少32.2%;耕地面积由3287.7km2增多为14699.1km2,增多48.2%。通过野外采样与资料分析,

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