本文關(guān)鍵詞：城市不透水面的擴(kuò)張對(duì)地表徑流量的影響

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【摘要】：土地利用/土地覆被變化(LUCC)是反映人類的生活生產(chǎn)過(guò)程對(duì)地表自然生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改造的最直接信號(hào),是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與自然生態(tài)過(guò)程交互和鏈接的紐帶。作為最典型的土地利用變化過(guò)程之一的城市化過(guò)程,對(duì)城市區(qū)域的水循環(huán)機(jī)制產(chǎn)生了重要的影響,其中包括:降雨、徑流過(guò)程的變化以及河道水文過(guò)程的變化,而這些變化與自然狀態(tài)下表現(xiàn)出的景觀變化差別顯著。不透水面分布比例的不斷攀升是城市化的一個(gè)重要表現(xiàn),不透水面是指諸如建筑物頂部、公路、廣場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、停車場(chǎng)等多種類型的人工建筑物區(qū)域,與土壤和植被相比,滲透率較小。隨著城市不透水面的大量增加,透水性地表的大量減少,天然的徑流過(guò)程逐漸變化為具有城市特性的徑流過(guò)程,導(dǎo)致城市徑流的數(shù)量、持續(xù)時(shí)間及強(qiáng)度增加,加劇急流、洪水和內(nèi)澇,造成財(cái)產(chǎn)損失甚至人員傷亡。本文以阿什河流域?yàn)檠芯繉?duì)象,以2000年、2006年、2010年、2015年四期相同月份的Landsat TM影像,利用ENVI軟件運(yùn)用線性光譜分解技術(shù)提取四期的不透水面百分比,結(jié)合ArcGIS軟件中的Arc Hydro Tools(水文時(shí)空序列數(shù)據(jù)模型)模型,以研究區(qū)的DEM數(shù)據(jù)、河網(wǎng)水系數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)底圖將研究區(qū)劃分成了63的集水區(qū),將不透水面的百分比圖層與阿什河流域的63個(gè)集水區(qū)圖層進(jìn)行疊加,得到每個(gè)集水區(qū)的不透水面百分比,分析不透水面在2000年到2015年15年間的擴(kuò)張變化,并利用長(zhǎng)期水文影響評(píng)價(jià)(The Long-Term Hydrologic Impact Assessment,L-THIA)模型,模擬不透水面的年際變化對(duì)流域徑流量的影響。設(shè)置不同的降雨量情景:四種日降雨量(小雨、中雨、大雨和暴雨)情景和三種年降雨量(枯水年、平水年和豐水年)情景,分別模擬不同年份相同降雨量情景下的徑流量,比較不透水面的年際變化對(duì)徑流量的影響。結(jié)果顯示:63個(gè)集水區(qū)在15年間基本上都表現(xiàn)出不同程度的增長(zhǎng)趨勢(shì);且不透水面的擴(kuò)張對(duì)徑流量也有明顯影響,在小雨情景下,模擬出的2006年、2010年、2015年的日徑流量與2000年相比增加的比例依次為19.81%、56.34%、68.35%,隨著日降雨量增加,各年份與2000年相比增加的比例逐漸下降,在暴雨情景下,增加的比例依次下降到了3.51%、15.22%和16.41%�？梢�:在小雨情境下不透水面的擴(kuò)張變化對(duì)日徑流量的影響最為顯著,隨著日降雨量增大,這一影響逐漸減小;不透水面擴(kuò)張對(duì)年徑流量也產(chǎn)生了重要影響,枯水年,各年份與2000年相比增加的比例依次為19.18%、56.11%、69.54%,平水年,這一比例依次為13.92%、45.87%、53.30%,而在豐水年,這一比例下降到了10.02%、34.41%、40.00%,從增長(zhǎng)的幅度來(lái)看,枯水年不透水面擴(kuò)張對(duì)年徑流量的影響明顯大于平水年,而平水年又明顯大于豐水年。運(yùn)用L-THIA模型模擬不透水面擴(kuò)張導(dǎo)致的徑流量變化,所需參數(shù)較少,對(duì)數(shù)據(jù)的操作簡(jiǎn)單,模擬的精度較好,模擬結(jié)果可為城市的排澇減災(zāi)、規(guī)劃管理等提供參考。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P333.1

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