基于SWAT模型的艾布蓋河流域水文模似與干旱牧區(qū)生態(tài)脆弱性研究
本文關(guān)鍵詞:基于SWAT模型的艾布蓋河流域水文模似與干旱牧區(qū)生態(tài)脆弱性研究
更多相關(guān)文章: 艾布蓋河流域 干旱牧區(qū) 水文模擬 SWAT模型 生態(tài)脆弱性
【摘要】:隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展、人口的急劇膨脹以及生活水平的不斷提高,人類對其賴以生存的生態(tài)環(huán)境和自然資源的干擾和開發(fā)利用強度越來越大。我國干旱牧區(qū)主要分布在內(nèi)蒙古、新疆、青海、甘肅、寧夏等省區(qū),總面積約328.8萬km2,該區(qū)干旱少雨、水資源貧乏、自然條件惡劣、生態(tài)環(huán)境脆弱。近幾十年來,干旱牧區(qū)生態(tài)系統(tǒng)尤其是草原植被生態(tài)受到人類活動的影響加劇,以土地利用變化為主,人類活動對該區(qū)水文循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了顯著的影響。為了研究干旱牧區(qū)水文循環(huán)及生態(tài)脆弱性對人類活動下土地利用變化的響應(yīng),本文以干旱牧區(qū)艾布蓋河流域為研究對象,利用SWAT (Soil and Water Assessment Tool)模型模擬了土地利用變化對流域水文循環(huán)的影響,并以SWAT模型劃分的子流域為評價單元,構(gòu)建了干旱牧區(qū)生態(tài)脆弱性評價體系,以期對干旱牧區(qū)生態(tài)脆弱性研究進行有益探索。本文的主要研究內(nèi)容及成果如下:(1)在干旱牧區(qū)艾布蓋河流域驗證了SWAT模型的適用性,并應(yīng)用SWAT模型模擬了2010年土地利用下的水文過程,模擬結(jié)果顯示地表徑流下降了16.6%,徑流曲線數(shù)CN值由1990年的79.1下降到2010年的74.2。(2)利用TM遙感數(shù)據(jù)分析了艾布蓋河流域1990年至2010年景觀格局的變化過程,分析發(fā)現(xiàn),研究區(qū)20年間,斑塊數(shù)量增加,斑塊面積下降,景觀破碎化趨勢明顯,不同景觀進一步發(fā)生轉(zhuǎn)化的風險增大。在已經(jīng)發(fā)生的轉(zhuǎn)化過程中,以草地類型向耕地類型轉(zhuǎn)化主,轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在研究區(qū)南部的農(nóng)牧交錯帶。(3)提出了一種利用常見資料及經(jīng)驗性指標建立的干旱牧區(qū)生態(tài)脆弱性研究方法,該方法以SWAT模型劃分的子流域作為評價單元,將定量指標與經(jīng)驗性指標相結(jié)合,具有較好的評價效果。通過評價得出該研究區(qū)20年間生態(tài)脆弱性呈現(xiàn)出“總體較好,局部惡化”的變化特點。
【關(guān)鍵詞】:艾布蓋河流域 干旱牧區(qū) 水文模擬 SWAT模型 生態(tài)脆弱性
【學(xué)位授予單位】:中國水利水電科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:X171;P339
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-15
- 1.1 研究背景、意義及目的10-11
- 1.1.1 研究背景10
- 1.1.2 研究意義及目的10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究進展11-13
- 1.2.1 SWAT模型的研究進展11-12
- 1.2.2 生態(tài)脆弱性研究進展12-13
- 1.3 研究內(nèi)容、方法、創(chuàng)新點及技術(shù)路線13-15
- 1.3.1 研究內(nèi)容與方法13
- 1.3.2 創(chuàng)新點13-14
- 1.3.3 技術(shù)路線圖14-15
- 第二章 研究區(qū)概況15-20
- 2.1 自然地理概況15-18
- 2.1.1 地理位置及行政區(qū)劃15
- 2.1.2 地形地貌15-16
- 2.1.3 土壤類型16-17
- 2.1.4 氣候條件17-18
- 2.1.5 河流水系18
- 2.2 經(jīng)濟社會18-20
- 2.2.1 人口狀況18-19
- 2.2.2 國民經(jīng)濟19-20
- 第三章 基于SWAT模型的艾布蓋河流域水文模擬20-33
- 3.1 SWAT模型的介紹20-23
- 3.1.1 水文循環(huán)的陸地階段22
- 3.1.2 水文循環(huán)的河道演算階段22-23
- 3.2 SWAT模型的構(gòu)建23-29
- 3.2.1 子流域劃分24-25
- 3.2.2 土地利用數(shù)據(jù)的處理25-26
- 3.2.3 土壤數(shù)據(jù)庫的建立26-28
- 3.2.4 HRUs的劃分28-29
- 3.2.5 氣象數(shù)據(jù)的準備29
- 3.3 SWAT模型在艾布蓋河流域模擬的適用性29-32
- 3.3.1 SWAT模型的敏感性分析29-30
- 3.3.2 SWAT模型的率定及驗證30-32
- 本章小結(jié)32-33
- 第四章 土地利用變化對艾布蓋河流域水文過程的影響33-41
- 4.1 艾布蓋河流域土地利用景觀格局演變分析33-37
- 4.2 土地利用變化對艾布蓋河流域水文過程影響分析37-39
- 本章小結(jié)39-41
- 第五章 干旱牧區(qū)生態(tài)脆弱性評價研究41-56
- 5.1 干旱牧區(qū)生態(tài)脆弱性研究方法41-43
- 5.1.1 干旱牧區(qū)生態(tài)脆弱性研究對象41-42
- 5.1.2 研究方法與指導(dǎo)原則42-43
- 5.2 基于SWAT模型子流域劃分的干旱牧區(qū)生態(tài)脆弱性評價體系的構(gòu)建43-48
- 5.2.1 評價體系的構(gòu)建43-44
- 5.2.2 評價指標的選取44-47
- 5.2.3 評價指標生態(tài)脆弱性指數(shù)(IEV,Index of Eco-systerm Vulnerability)的計算方法47-48
- 5.2.4 指標權(quán)重的確定及生態(tài)脆弱性等級的劃分48
- 5.3 艾布蓋河流域生態(tài)脆弱性評價48-53
- 5.4 艾布蓋河流域生態(tài)脆弱性分析和應(yīng)對措施53-55
- 5.4.1 艾布蓋河流域生態(tài)脆弱性變化分析53-54
- 5.4.2 應(yīng)對措施54-55
- 本章小結(jié)55-56
- 第六章 結(jié)論與展望56-58
- 6.1 主要結(jié)論56-57
- 6.2 不足與展望57-58
- 參考文獻58-61
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及所取得的研究成果61-62
- 致謝62
【參考文獻】
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,本文編號:933228
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