基于LUCC水文響應(yīng)的臥虎山流域水資源配置研究
本文關(guān)鍵詞:基于LUCC水文響應(yīng)的臥虎山流域水資源配置研究
更多相關(guān)文章: 臥虎山流域 SWAT模型 LUCC水文響應(yīng) 灌溉方案 水價(jià)
【摘要】:隨著人口的增長和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水資源短缺問題日益突出。通過改變土地利用/覆被來影響流域水文循環(huán)過程而產(chǎn)生的各種水文響應(yīng),成為變化環(huán)境下水文循環(huán)研究的熱點(diǎn),流域出口流量的變化則是LUCC水文響應(yīng)最直觀的變現(xiàn)。我國是農(nóng)業(yè)大國,灌溉用水占年供水量的65%,因此降低農(nóng)業(yè)用水是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的重要途徑。優(yōu)化灌溉方案和水價(jià)調(diào)控作為農(nóng)業(yè)水資源配置的兩種重要手段,對增加流域出口徑流量發(fā)揮著重要的作用。本文以濟(jì)南市臥虎山流域?yàn)檠芯繉ο?以3S技術(shù)和SWAT分布式水文模型為工具,分析了1988年到2014年間流域土地利用/覆被變化特征及引起的水文響應(yīng),通過典型年灌溉方案的優(yōu)化,模擬得出了設(shè)計(jì)灌溉方案實(shí)施后流域出口徑流的變化量,對比分析了水價(jià)提高后對流域產(chǎn)流和對國民經(jīng)濟(jì)各部門的影響程度,具體研究內(nèi)容與成果如下:(1)在充分調(diào)查研究區(qū)基本情況和收集整理資料的基礎(chǔ)上,對臥虎山流域SWAT分布式水文模型進(jìn)行了調(diào)參,得出驗(yàn)證期相關(guān)系數(shù)R2=0.73,納什效率系數(shù)Ens=0.66。(2)通過對比分析1988年、1996年、2002年、2009年和2014年的土地利用圖,得出了各種土地利用類型的變化特征和綜合土地利用變化特征:在研究時(shí)段內(nèi)臥虎山流域的土地利用變化的劇烈程度隨著時(shí)間的推移越來越小,在歷年變化中以居民點(diǎn)與道路用地侵占耕地草地為主,林地面積幾無變化。控制氣象條件不變,均以2009年的氣象數(shù)據(jù)為SWAT模型的輸入,模擬得出五期土地利用情境下的流域出口徑流量,結(jié)果顯示流域產(chǎn)流呈增加趨勢。(3)臥虎山流域冬小麥?zhǔn)前凑丈綎|省主要作物灌溉定額進(jìn)行灌水,50%保證率下生育期灌溉定額為288m3/畝。以作物需水量為依據(jù),結(jié)合降水的隨機(jī)性,對典型年2009年的灌溉方案進(jìn)行優(yōu)化降低灌溉定額至248m3/畝,以達(dá)到減少灌溉用水的目的。將灌溉方案變化前后的每月用水量輸入到SWAT模型中,對比可得灌溉方案優(yōu)化后可增加流域產(chǎn)流0.31%。(4)水價(jià)直接影響水資源的需求量,灌溉水資源需求的價(jià)格彈性系數(shù)為0.2,水價(jià)提高50%和100%,灌溉用水分別減少10%和20%,以典型年2009年的灌溉水量為基礎(chǔ),模擬水價(jià)提高后流域產(chǎn)流分別增加了0.19%和0.44%。運(yùn)用價(jià)值型投入產(chǎn)出表,得出水價(jià)提高50%會導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、工業(yè)產(chǎn)品和公共服務(wù)的平均價(jià)格分別上漲0.061%、0.053%和0.072%,即使水價(jià)翻倍,三種平均價(jià)格也才增長0.123%、0.105%和0.143%?梢钥闯,水價(jià)提高在水文方面的正效應(yīng)要遠(yuǎn)大于經(jīng)濟(jì)方面的負(fù)效應(yīng),其原因是目前水價(jià)較低,在生產(chǎn)成本中所占比例較小,因此,水價(jià)還有較大提升空間。
【關(guān)鍵詞】:臥虎山流域 SWAT模型 LUCC水文響應(yīng) 灌溉方案 水價(jià)
【學(xué)位授予單位】:濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TV213.4
【目錄】:
- 摘要6-8
- Abstract8-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 課題來源10
- 1.2 研究背景與意義10-11
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.4 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線12-16
- 1.4.1 研究內(nèi)容12-13
- 1.4.2 技術(shù)路線13-16
- 第二章 研究區(qū)概況16-18
- 2.1 研究區(qū)位置16
- 2.2 研究區(qū)自然地理概況16-17
- 2.2.1 地質(zhì)地貌16-17
- 2.2.2 氣象水文17
- 2.3 研究區(qū)社會經(jīng)濟(jì)概況17-18
- 第三章 臥虎山流域SWAT模型的建立與校準(zhǔn)18-30
- 3.1 SWAT模型概述18
- 3.2 SWAT模型數(shù)據(jù)庫的建立18-26
- 3.2.1 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備18
- 3.2.2 數(shù)據(jù)庫的編輯18-26
- 3.3 子流域的劃分及HRU的生成26-27
- 3.4 SWAT模型的運(yùn)行27-28
- 3.5 SWAT模型的率定與驗(yàn)證28
- 3.6 本章小結(jié)28-30
- 第四章 臥虎山流域LUCC水文響應(yīng)分析30-36
- 4.1 臥虎山流域LUCC分析30-34
- 4.1.1 研究區(qū)土地總體結(jié)構(gòu)及變化30-32
- 4.1.2 單一土地利用類型變化特征32-33
- 4.1.3 綜合土地利用類型變化特征33-34
- 4.2 臥虎山流域LUCC水文響應(yīng)分析34-35
- 4.3 本章小結(jié)35-36
- 第五章 臥虎山流域水資源配置及效果模擬36-57
- 5.1 設(shè)計(jì)灌溉方案的效果模擬36-44
- 5.1.1 典型年的選擇36-38
- 5.1.2 灌溉方案的設(shè)計(jì)38-43
- 5.1.3 優(yōu)化灌溉方案的模擬43-44
- 5.1.4 模擬結(jié)果44
- 5.2 水價(jià)調(diào)控方案的水文—經(jīng)濟(jì)效果模擬44-55
- 5.2.1 水價(jià)調(diào)控方案的水文效果模擬44-45
- 5.2.2 水資源投入產(chǎn)出表的編制45-53
- 5.2.3 水價(jià)變化對區(qū)域經(jīng)濟(jì)影響分析53-55
- 5.2.4 水價(jià)調(diào)控方案的水文—經(jīng)濟(jì)效果對比55
- 5.3 本章小結(jié)55-57
- 第六章 結(jié)論與展望57-59
- 6.1 研究結(jié)論57-58
- 6.2 展望58-59
- 參考文獻(xiàn)59-63
- 致謝63-65
- 附錄65
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,本文編號:720354
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