流域森林植被水文生态效应研究展望

对流域森林植被的水文效应及其与流域水资源关系的研究,多少年来受到各界学者关注,并取得了显著成果。但森林与水的关系问题十分复杂,二者的关系除受到流域森林植被本身高度异质性的影响外,地形、地质、土壤类型、植被等的空间变异性,气象通量诸如降雨、入渗和蒸发等的时空变化性,以及研究方法和尺度对研究成果也有着限制性影响。在综述近年来相关方面研究的基础上,就当前森林水文研究中的若干定论与争议做出分析,并对今后的研究做出展望：进一步完善流域内各类型森林景观要素的水文效应研究,探索水文效应敏感型流域森林植被景观格局及其动态特征指标,深入研究流域河岸带森林植被的水文生态效应,加强森林植被水文效应的区域性对比和跨尺度整合研究     

遥感、GIS辅助下流域空间离散化方法研究

以江西兴国潋水河流域为研究区 ,设计了流域—子流域—水文响应单元的空间离散方案和实现步骤。在遥感、GIS技术支持下 ,应用了基于栅格的数字高程模型 (DEM)的流域水文建模方法 ,进行了流域河网的自动生成 ,子流域的自动划分以及流域边界生成研究 ,根据流域地形特征将整个流域分割成多个子流域。在分割出的每个子流域内部 ,通过数字土壤图和土地利用图的叠加统计分析生成单一土地利用类型和土壤类型组合的水文响应单元 ,将研究区离散成为 6 2个子流域 ,399个水文响应单元 ,实现了分布式流域建模的空间离散化 ,在这个过程中 ,研究解决了平坦区河网精确生成和流域边界的误差改正等技术难题。     

流域拓扑关系建立方法研究

水文网络模型是地理信息系统对流域实际河网水系的一种规范化描述,能够完整反映出流域水文地貌要素的拓扑关系.利用DEM提取流域河网信息,在此基础上尝试建立能够完整反映流域水文地貌要素拓扑关系的矢量流域水文网络模型,并以此探讨流域汇流关系的演算方法.并使用县南沟流域数据进行实验,检验方法的有效性.     

汀江上游流域生态水文分区研究

为反映生态水文系统的相似性和差异性规律,理解人类活动对生态水文系统的干扰规律,为流域资源开发、灾害预防和生态调控提供科学依据。以汀江上游流域为例,以地形、土壤、植被、水文、水资源与人口统计资料为基础,从生态现状、水文条件、生态背景和人类活动4个方面共14个指标统计各个子流域指标的特征值。采用主成分分析和聚类分析的方法将汀江上游流域内35个子流域划分为五类生态水文分区,并对每个分区的特征指标进行分析并命名,同时基于分区结果提出了相应的生态调控措施。分区结果能够揭示汀江上游流域生态水文特征空间上的差异性和相似性以及人类活动的影响,能够指导具有不同生态水文特征的区域进行因地制宜的发展。     

基于地理信息的SCS模型及其在黄土高原小流域降雨-径流关系中的应用

基于土地利用、土壤类型等信息数据和流域水文、气象资料，应用美国农业部水土保持局研制的小流域设计洪水模型-SCS模型对王东沟流域径流过程进行了模拟。按照集水区自然分水线划分流域子单元，并提出了适合该流域产流计算的CN值表。结果表明，模型所模拟的径流过程与实测径流过程具有较好的一致性，模拟精度在75%以上，说明模型在参数的确定上较为合理，可以应用于黄土高原典型流域，为建立分布式水文模型对流域进行生态水文综合评价提供了科学方法。     

水文网络模型在分布式流域水文模拟中的应用

科学准确地利用水文对象之间的拓扑关系是描述水流空间分布的主要因素。选取合适的计算方法建立各要素之间的拓扑关系是进行水文网络模拟的关键。通过对流域内空间地理特征要素和流域水文网络拓扑关系进行分析,并对水文网络模型在分布式流域水文模拟中的应用进行了概述,然后以大凌河流域为例,利用水文网络模型对研究流域内的河网水系空间分布进行研究探讨。结果表明:研究流域内水流空间和时间分布可利用水文网络模型进行模拟分析,其结果与实际情况大致相符,可靠度和精确性良好。     

影像资料的遥感技术水文特征指标提取与应用

水文特征指标的输入是影响水文模型模拟结果的准确性和科学性的关键性因素,但是因缺乏科学的测量技术手段往往导致对相关的数据指标获取不准,不能客观、全面地对水文过程进行描述。信息遥感技术是应用于水文特征信息提取的主要技术方法,可对流域的气象变化、土地利用类型、土壤类型、植被覆盖率以及温湿度等水文特征指标进行提取和分析,并结合水文特征指标所代表的物理意义对模型的相关参数进行输入,该技术能够明显提高水文模拟结果的准确性和可靠性,且适用于水文资料相对较少的流域研究,其研究成果可为数字流域水文模型的研制和发展提供一定的理论支持和决策依据。     

基于DEM的流域降雨径流模拟研究--以三峡库区晏家河小流域为例

DEM是目前用于流域地形分析的主要数据,在流域地形分析及水系构建等方面形成了比较成熟的算法。基于DEM的水文模拟技术的应用给传统的水文模拟方法带来了根本性的变化。以三峡库区晏家河小流域为例,应用最新引进的WMS专业水文处理软件,结合Arc/Info,ArcView地理信息系统工具,在1∶1万DEM基础上生成河网水系,确定流域边界并进行子流域的划分。在生成数字流域的基础上,采用WMS嵌入的HEC-1模型进行降雨径流模拟研究。     

分布式水文模型SWAT的发展与研究动态

分布式流域水文模型研究已成为现代水文模型研究的热点，是解决流域水文、生态和环境问题的一个有效的途径。SWAT模型是一种基于GIS基础之上的分布式流域水文模型，近年来得到了快速的发展和应用。主要介绍了SWAT模型的发展历程和目前国内外应用研究动态，以期为我国水文模型的发展和建立提供参考。     

基于水文连通性的流域输沙量评估——以堵河流域为例

水文连通性是指泥沙、营养盐等各种物质以水为载体,在空间异质景观或斑块间进行迁移、传输或扩散的便利程度,对流域产沙具有重要影响。为评估基于水文连通性模拟流域输沙量的可行性,以堵河流域为研究对象,分析了1990—2010年流域土壤侵蚀、水文连通性的时空变化特征,并以此估算了流域输沙量。结果表明:1990—2000年流域土壤侵蚀模数与连通程度不断增加,连通性等级主要由低和中低连通性转变为中高和高连通性。2000—2010年流域连通程度和土壤侵蚀模数均呈现不断减小的趋势。此外,输沙量估算值与实测值具有显著的线性关系(R²=0.92),但由于未考虑水库、湖泊等对泥沙输移的拦截效应,输沙量估算值要高于实测值,后续研究需将其纳入模型以更准确地评估流域输沙量。研究结果对于提高模型的适用性以及理解流域泥沙输移过程具有重要意义。     

流域水文模型在生态清洁小流域规划中的应用

小流域综合规划是生态清洁小流域建设的基础工作,现代化的技术手段有助于提高小流域规划的质量与效率。以北京市生态清洁小流域建设试点——蛇鱼川小流域为例,介绍了流域模拟系统WMS在小流域规划设计中的应用,即采用水文模型进行流域水文计算,为流域水源保护工程的规划设计提供依据。本研究工作将有助于推广流域水文模型在流域规划中的应用,也将推动新技术、新方法在北京市生态清洁小流域建设中的应用。     

SCS模型在泥石流多发区降雨—径流模拟中的应用——以云南省蒋家沟流域为例

基于云南省蒋家沟流域的DEM,根据流域地貌,利用地理信息系统软件划分流域子单元,在此基础上利用蒋家沟土地利用类型、土壤类型等地理信息数据和流域水文、气象资料,根据SCS模型CN值标准表,提出适合各子流域产流计算的CN值,绘制出了蒋家沟流域次降雨的CN值分布图,进而应用SCS产流模型和等流时线法对云南省蒋家沟流域的降雨一径流过程进行了模拟.模拟结果表明,与有限的实测资料相比较,模型的模拟精度在90%以上,模拟结果较为满意,说明基于CN值的SCS模型可以应用于蒋家沟流域,同时模拟的径流过程可以弥补实测资料的不足,为蒋家沟流域分布式水文模型的建立提供理论依据和研究方法.     

美国有关水文敏感区水质评估的研究

在美国通过划分水文敏感区 ,可以协调纽约市供水流域的水质和农业经济效益的关系。水文敏感区指特别易于产生径流的流域 ,流域内的污染物可随径流被带入水体 ,污染水体。结果表明 :水文敏感区的范围每年都在变化 ,平均一年内 ,可变水源区有几乎 10 %的土地面积被划分为水文敏感区 ,产生大约 2 0 %的径流量     

基于GIS的石羊河流域地下水位变化情况分析

水资源管理研究与各水文要素的空间运动密切相关,GIS由于其强大的空间分析功能近年来被广泛运用于水文信息的空间分析研究中。基于GIS平台,利用自动化测报系统收集的实时数据,可实现对监测区域内水文空间信息的实时分析,有效解决人工分析不及时、繁琐费力、展现不直观等问题。基于Arc GIS软件平台,利用石羊河流域水资源调度管理信息系统采集的实时数据,通过反距离加权插值法对石羊河流域地下水埋深进行插值分析,绘制石羊河流域地下水埋深等值线图,实现了石羊河流域地下水位变化情况的直观展现。     

汾河水库流域水文特性分析

对汾河水库流域降水量、暴雨、径流、洪水、泥沙等特性进行分析,弄清了各个水文因子的特性,为流域的洪水调度、洪水管理以及河道整治提供了科学的决策依据。     

从幼儿到成年的流域水文模型及典型模型比较

本文将流域水文模型的发展过程分为幼儿期、少年期、成长期和成年期,并对各时期水文模型的特点、功能等进行了系统讨论.为便于突出不同发展阶段模型的特点、模块组成和计算方法,按集总式、半分布式、全分布式和模型集成系统将模型分类,对不同类型的典型模型进行了比较,其中集总式水文模型包括斯坦福(Standford)、流域水文模型IV(SWM.IV)、萨克拉门托(Sacramento)模型、水箱(Tank)模型、新安江模型、HEC-1模型、SWMM模型,半分布式模型包括HSPF模型、PRMS模型、HEC-HMS模型、TOPMODEL模型、SWAT模型,全分布式和模型集成系统包括MIKESHE、SHETRAN、IHDM、TOPKAPI、BASINS、HMS、WMS、SMS、MMS模型.鉴于水文模型在国际、国内正在成为流域水资源管理的重要工具,对模型发展及分类对比的分析,将有助干水文模型的进一步广泛应用.     

SWAT模型及其应用

SWAT模型是美国农业部开发的长时段的流域分布式水文模型。它能够利用GIS和RS提供的空间数据信息，模拟复杂大流域中多种不同的水文物理过程，包括水、沙、化学物质和杀虫剂的输移与转化过程。从SWAT模型的原理、结构、应用及评价等方面对该模型作一综合性评述，为我国水文模型的建立提供参考。     

SWAT模型在水资源管理中研究进展与灌区应用展望

SWAT模型是近几年发展比较快的一个流域分布式水文模型,它可以对大、中尺度的流域的水文物理过程进行长时段模拟.本文介绍了SWAT模型的特点,并通过对模型在反映人类活动对流域水资源管理影响等方面研究的评述,总结了模型在自然流域水资源管理应用的优势以及在人工干扰强烈的农业灌区应用还存在的问题.进而提出了SWAT模型在灌区的水分循环、节水改造等方面的研究方向与应用前景,为灌区水资源的优化管理与节水灌溉评价提供一个新的研究手段.     

滦河流域气候变化的水文响应研究

以滦河流域为研究区,基于未来气候变化研究成果建立了16种气候变化情景,结合SWAT分布式水文模型模拟了不同气候变化情景下的水文过程,对滦河流域气候变化的水文响应进行了分析。结果表明:SWAT模型可以较好地模拟滦河流域的月流量过程,在研究区具有较好的适用性;流域气温升高将会导致蒸发量增加、径流减少。在以升温为主、降水变化存在很大不确定性的情况下,滦河流域径流量可能进一步衰减。在未来降水增加的情况下,流域年均地表径流增加趋势的空间差异显著,尤其是流域下游的迁西县等地增加幅度超过12mm,研究结果将为变化环境下滦河流域的水资源管理提供参考。     

基于RS与GIS技术的分布式水文模型模拟径流变化刍议

基于遥感和地理信息系统技术的分布式水文模型是目前水文模拟发展的主要方向。分析了分布式水文模型、遥感和地理信息系统技术在流域径流模拟过程中的结合点,并针对流域径流要素对土地覆被和气候变化响应过程为目的,讨论利用分布式水文模型研究土地覆被和气候变化下径流响应过程的一般方法。