內蒙古河套地區(qū)是中國重要的商品糧、油生產(chǎn)基地。區(qū)域內耕地密布,長期大規(guī)模河道外引水,引排水渠系縱橫交錯,人類活動劇烈,改變了原來的水循環(huán)環(huán)境,水循環(huán)要素變化具有時空變異性,水分轉化與運動過程及其復雜。為厘清河套地區(qū)山水林田湖草系統(tǒng)的水循環(huán)演變規(guī)律,該研究在"自然—人工"復合水循環(huán)理論基礎上,構建了適用于強人類活動地區(qū)的分布式水循環(huán)模型（Water Allocation and Cycle Model,WACM4.0）,系統(tǒng)模擬分析了河套地區(qū)山水林田湖草各系統(tǒng)的水循環(huán)演變規(guī)律與水分運動過程。結果表明:烏梁素海、引排水渠道水循環(huán)特征以引水—排水的橫向運動為主;烏海灘涂水循環(huán)特征以地下水補給—蒸發(fā)的垂向運動為主;海子水循環(huán)以垂向與橫向綜合運動為主;耕地水循環(huán)特征為灌溉水入滲—蒸散發(fā)的垂向運動;人工林、草地、未利用地與居工地的水循環(huán)特征為降雨—入滲—潛水蒸發(fā)的垂向運動。山水林田湖草系統(tǒng)整體水循環(huán)特征以灌溉（降雨）—下滲—蒸發(fā)垂向水循環(huán)為主。河套地區(qū)地下水量逐年虧損,地下水循環(huán)過程為"負水平衡"垂向運動。河套地區(qū)引水灌溉平均每年致使黃河徑流量減少約42.0億m³。其中耕地耗... 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學報. 2020,36(14)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

WACM模型結構[30-32]

土地利用數(shù)據(jù)來自巴彥淖爾市自然資源局提供的2009年與2017年土地利用圖，包括耕地（水澆地與旱田）、水域（烏梁素海、海子、水庫、坑塘、烏海灘涂、排水渠系、引水渠系）、林地（果園、其他園地、有林地、灌木林地、其他林地）、草地（天然牧草地、人工牧草地、其他草地）、居工地（鐵路用地、公路用地、農(nóng)村道路、水工建筑用地、設施農(nóng)用地、城市、建制鎮(zhèn)、村莊、采礦用地、風景名勝及特殊用地）、未利用地（田坎、沙地、鹽堿地與裸土地）等共32種類型。土地利用空間分布圖見圖2，各部分土地利用面積見表1。其中耕地覆蓋面積最大，占地區(qū)總面積的58.34%；其次為未利用地、草地、居工地、水域、林地，分別占地區(qū)總面積的14.00%、8.58%、8.40%,7.72%與2.98%。1.2.3 研究區(qū)計算單元劃分

模擬山區(qū)水循環(huán)過程主要是為了給平原區(qū)單元提供地表匯流和山前側滲補給的邊界信息。因此，在山區(qū)單元計算中，主要依據(jù)山區(qū)DEM信息對其匯水單元進行劃分和提取，得到40個計算單元。根據(jù)河套灌區(qū)總干渠、干渠、分干渠和支渠分布情況，以末級渠段對應的灌溉范圍為依據(jù)，同時兼顧行政區(qū)范圍，劃分引水灌域單元共354個。根據(jù)灌區(qū)總干溝、干溝、支溝和分支溝的分布，以末級排水溝對應的排水范圍為依據(jù)，同時兼顧行政區(qū)范圍，劃分排水域單元共421個。為便于地下水數(shù)值模擬計算，將平原區(qū)1 km×1 km正方形柵格進行劃分，得到11 779個計算單元，見圖3。將劃分的柵格單元與上一步得到的引排水單元進行空間疊加，建立柵格單元與引排水單元的拓撲關系，即明確了每個柵格單元所在的引水域、排水域及行政區(qū)，便于模型進行信息輸入和統(tǒng)計輸出。將山區(qū)和平原區(qū)劃分的單元進行合并，即得到模擬計算所需的單元共計11 819個，見圖4。根據(jù)確定的計算單元，對土地利用、土壤信息、水文地質參數(shù)等按照單元范圍進行提取，得到每個單元各種土地利用類型、土壤類型的分布面積與水文地質參數(shù)分區(qū)值。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]變化環(huán)境下流域/區(qū)域水循環(huán)特征與規(guī)律研究[D]. 畢彥杰.中國水利水電科學研究院 2017
[2]廣義水資源合理配置研究[D]. 趙勇.中國水利水電科學研究院 2006

碩士論文
[1]內蒙古河套灌區(qū)節(jié)水對烏梁素海的影響研究[D]. 李剛.中國農(nóng)業(yè)科學院 2007



本文編號：3440292