【摘要】：流域下墊面及河網(wǎng)水系變化對(duì)水文過程的影響是當(dāng)前水文科學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一。城鎮(zhèn)化是改變地表形態(tài)最劇烈、最深刻的人類活動(dòng)。城鎮(zhèn)化導(dǎo)致土地利用類型和河網(wǎng)水系格局等變化,使得區(qū)域水循環(huán)過程發(fā)生了較大變化。鄞東南平原作為我國城鎮(zhèn)化水平發(fā)展較快的地區(qū),受地形等自然因素影響,該地區(qū)洪災(zāi)頻發(fā),與此同時(shí),城鎮(zhèn)化下不透水面積的增加、水系結(jié)構(gòu)的劇烈變化、河網(wǎng)水系連通受阻以及區(qū)域河網(wǎng)調(diào)蓄功能萎縮等又加劇了這一現(xiàn)象。因此,開展快速城鎮(zhèn)化背景下下墊面、水系結(jié)構(gòu)、連通變化及其對(duì)調(diào)蓄能力的影響研究,對(duì)流域防洪減災(zāi)及城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本研究以鄞東南平原河網(wǎng)區(qū)為研究區(qū)域,基于3期土地利用數(shù)據(jù)、水系數(shù)據(jù)及代表性水位站的特征水位值,綜合運(yùn)用多種方法對(duì)不同城鎮(zhèn)化發(fā)展階段下流域下墊面、水系結(jié)構(gòu)及河網(wǎng)調(diào)蓄能力的變化特征進(jìn)行了分析,并提出兩種適合平原河網(wǎng)區(qū)的水系連通性評(píng)價(jià)方法對(duì)水系連通變化特征進(jìn)行了分析,進(jìn)而探討了水系結(jié)構(gòu)與連通變化對(duì)河網(wǎng)調(diào)蓄能力的影響,從而為研究區(qū)河網(wǎng)水系的保護(hù)管理及改善洪澇調(diào)蓄措施的實(shí)施提供有益的參考。主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下：1.城鎮(zhèn)化進(jìn)程及下墊面變化鄞東南平原城鎮(zhèn)化進(jìn)程整體上呈階段性變化特征,以2000年為界,城鎮(zhèn)化進(jìn)程經(jīng)歷了由緩慢到快速發(fā)展的階段。城鎮(zhèn)化對(duì)下墊面的影響以土地利用變化最為顯著。分析結(jié)果顯示,1990-2010年期間土地利用變化以城鎮(zhèn)建設(shè)用地的大幅度增加、農(nóng)田和水體的減少為主要特征,城鎮(zhèn)用地比重增加近2.6倍。城鎮(zhèn)擴(kuò)張強(qiáng)度呈現(xiàn)由寧波中心城區(qū)到郊區(qū)的“弱-強(qiáng)-弱”趨勢特征,1990-2003年期間以寧波中心城區(qū)規(guī)模的擴(kuò)大為主,之后受可利用土地的限制等因素影響,變化強(qiáng)度以城郊結(jié)合地帶最為顯著。2.水系結(jié)構(gòu)變化以水面率、河網(wǎng)密度、面積長度比、河網(wǎng)發(fā)育系數(shù)和盒維數(shù)為主要指標(biāo)參數(shù),對(duì)研究區(qū)1990、2003及2010年3期水系的一般特征、結(jié)構(gòu)特征和綜合特征進(jìn)行相應(yīng)的分析。結(jié)果顯示：受城鎮(zhèn)化等人類活動(dòng)的影響,近20年間河網(wǎng)水系呈不斷衰減趨勢,河網(wǎng)密度和水面率分別減少19.39%和33.32%；河網(wǎng)發(fā)育系數(shù)、面積長度比和盒維數(shù)總體上也呈不斷減少的趨勢,河網(wǎng)水系隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展趨于簡單化和主干化。不同等級(jí)水系變化特征存在一定的差異性,其中低等級(jí)河道以持續(xù)減弱為特征,且變化最為劇烈。城鎮(zhèn)化對(duì)水系的影響呈現(xiàn)先影響低等級(jí)河道后影響高等級(jí)河道的規(guī)律。各指標(biāo)間Pearson相關(guān)分析和空間疊加分析表明,城鎮(zhèn)化與水系變化的關(guān)系密切,反映出城鎮(zhèn)化發(fā)展對(duì)水系結(jié)構(gòu)功能的深刻影響。3.水系連通變化由于城鎮(zhèn)化影響的加劇,河網(wǎng)水系衍生出多種多樣的社會(huì)功能屬性,考慮河網(wǎng)的社會(huì)功能,提出基于河網(wǎng)水系自然、社會(huì)屬性的平原河網(wǎng)區(qū)水系連通性評(píng)價(jià)方法,分析了研究區(qū)水系連通性的水平。結(jié)果表明：水系連通性由1990年的0.3154,下降為2010年的0.2281,總降幅達(dá)27.68%,年均降低速率1990年至2003年的較大。這主要是因?yàn)殡S著城市防洪標(biāo)準(zhǔn)的提高,研究區(qū)開展了一系列針對(duì)河網(wǎng)保護(hù)的主干河道整治工程,主干河道的社會(huì)功能越來越重要所致。該方法具有良好的可行性,可判斷不同水系連通方案的優(yōu)劣。根據(jù)平原河網(wǎng)水流特點(diǎn),考慮區(qū)域產(chǎn)匯流過程及不同河道輸水能力的差異,提出了基于水流阻力與水文過程的平原河網(wǎng)水系連通性評(píng)價(jià)方法,評(píng)價(jià)了水系變化對(duì)河網(wǎng)連通的影響。結(jié)果顯示：由于城鎮(zhèn)化過程中高強(qiáng)度的人類活動(dòng),大量低等級(jí)河道被填埋消失,水系結(jié)構(gòu)破壞,水循環(huán)受阻,研究區(qū)1990-2010年期間的水系連通性呈不斷降低趨勢,由1990年的0.6176,下降為2010年的0.4413,總降幅達(dá)28.55%。該方法有效可行,可解釋實(shí)際河網(wǎng)中河道“連”而不“通”的現(xiàn)象。4.水系變化對(duì)調(diào)蓄能力的影響采用表征河網(wǎng)調(diào)蓄能力的4個(gè)指標(biāo)參數(shù)(河網(wǎng)槽蓄容量、可調(diào)蓄容量、單位面積槽蓄容量和單位面積可調(diào)蓄容量),對(duì)不同水利分區(qū)和不同等級(jí)河道河網(wǎng)調(diào)蓄能力的時(shí)間變化特征進(jìn)行分析,其結(jié)果表明：近20年來水系的減弱導(dǎo)致河網(wǎng)調(diào)蓄能力呈現(xiàn)不斷下降的趨勢,1990-2010年期間,河網(wǎng)槽蓄容量和可調(diào)蓄能力分別下降了32.26%和31.22%；不同等級(jí)河道的調(diào)蓄能力變化強(qiáng)度有所不同,調(diào)蓄能力的變化強(qiáng)度隨著河道等級(jí)的降低呈現(xiàn)逐漸增大趨勢,其中以低等級(jí)河道的調(diào)蓄能力下降最為顯著,低等級(jí)河道的減少是河網(wǎng)調(diào)蓄能力降低的主要原因；各水利分區(qū)河道單位面積槽蓄容量和可調(diào)蓄能力均呈不斷減小的趨勢,區(qū)域調(diào)蓄能力存在明顯的空間差異。3個(gè)時(shí)期各水利分區(qū)河道單位面積槽蓄能力和可調(diào)蓄能力最強(qiáng)的是東錢湖開發(fā)區(qū)和五鄉(xiāng)東吳片區(qū),最低的為寧波中心城區(qū)。利用產(chǎn)水量計(jì)算模型,計(jì)算典型年(1985年,平水年)區(qū)域產(chǎn)流量,并與區(qū)域可調(diào)蓄容量進(jìn)行比較,結(jié)果表明：受城鎮(zhèn)化等人類活動(dòng)的影響,下墊面和水系變化改變了流域的“產(chǎn)蓄關(guān)系”平衡,區(qū)域產(chǎn)水量的增加、河網(wǎng)調(diào)蓄能力的減弱,使得區(qū)域洪澇災(zāi)害加劇。河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)特征在很大程度上決定了其調(diào)蓄功能的發(fā)揮。通過對(duì)研究區(qū)10個(gè)水利片區(qū)河網(wǎng)調(diào)蓄指標(biāo)與水系結(jié)構(gòu)指標(biāo)和水系連通指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,表明河網(wǎng)調(diào)蓄能力與水系結(jié)構(gòu)和水系連通密切相關(guān),河網(wǎng)調(diào)蓄能力受水面面積(水面率)、水系連通程度和水系結(jié)構(gòu)的共同影響。水面率越大,水系連通程度越高,河網(wǎng)調(diào)蓄能力越好。因此,可以通過保持現(xiàn)狀水系,疏浚、拓寬河道,溝通水系、優(yōu)化水系連通等來改善區(qū)域河網(wǎng)水系調(diào)蓄能力進(jìn)而實(shí)現(xiàn)區(qū)域水系結(jié)構(gòu)和功能的保護(hù)與恢復(fù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TV213.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李仁東;土地利用變化對(duì)洪水調(diào)蓄能力的影響——以洞庭湖區(qū)為例[J];地理科學(xué)進(jìn)展;2004年06期

2 張光輝;費(fèi)宇紅;刑開;劉克巖;王金哲;申建梅;聶振龍;;太行山前平原地下調(diào)蓄能力研究[J];地球?qū)W報(bào);2006年02期

3 徐桂洪;加大執(zhí)法力度 鞏固清障成果[J];治淮;2002年06期

4 李濤,吳勝軍,蔡述明,薛懷平,YASUNORI Nakayama;漲渡湖通江前后調(diào)蓄能力模擬分析[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2005年03期

5 石洲岑;江蘇省湖蕩清障取得突破性進(jìn)展[J];治淮;1995年08期

6 謝冬明;;加強(qiáng)河湖疏浚,還洪水以出路[J];湖南水利水電;2006年02期

7 勞世昌,端木凌云;擴(kuò)大東平湖水庫老湖調(diào)蓄能力的途徑[J];人民黃河;1993年06期

8 鄭德鳳,王本德,年廷凱;地下水庫調(diào)蓄能力綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系與模糊集方法[J];水科學(xué)進(jìn)展;2005年05期

9 黃修東;杜尚海;崔峻嶺;馬振宇;;平谷地下儲(chǔ)水空間調(diào)蓄能力及不確定性計(jì)算[J];工程勘察;2013年07期

10 池漢炳;加強(qiáng)水域保護(hù)的幾點(diǎn)思考[J];江蘇水利;2005年01期

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 記者 王蕾 實(shí)習(xí)生 陳思靜;泉州“七庫連通”項(xiàng)目列入全國試點(diǎn)[N];泉州晚報(bào);2014年

2 本報(bào)記者 賀小巍 張江舟 實(shí)習(xí)生 江睿龍;汛期之問：暴雨圍城，，今年不再來？[N];陜西日報(bào);2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 藺文靜;淺部地質(zhì)環(huán)境熱調(diào)蓄能力及其可利用性研究[D];中國地質(zhì)科學(xué)院;2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 孟慧芳;鄞東南平原河網(wǎng)區(qū)水系結(jié)構(gòu)與連通變化及其對(duì)調(diào)蓄能力的影響研究[D];南京大學(xué);2014年

2 蔡娟;太湖流域腹部城市化對(duì)水系結(jié)構(gòu)變化及其調(diào)蓄能力的影響研究[D];南京大學(xué);2012年

3 邵玉龍;太湖流域水系結(jié)構(gòu)與連通變化對(duì)洪澇的影響研究[D];南京大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2457002