联合遥感与分布式水文模型估算北京平原区降水入渗补给量

【摘要】北京市是重度水资源缺少地区,地下水是北京市的主要水资源来源。大气降水是干旱和半干旱地区的主要地下水补给途径,尤其是在北京地区更加明显,降水对地下水的补给量可达地下水补给总量的50%。随着城市的不断发展,过度的开采及不断恶化的环境严重影响了降水入渗对地下水的补给,因此准确的估算降水对北京地下水的补给对城市的发展至关重要。分布式水文模型WetSpass是一种基于水量平衡的降水入渗量估算模型,它充分的考虑了气候、土壤、土地利用等影响降水入渗的各种因子,可以较准确的描述由于降水对地下水量所引起的变化情况。本文应用该模型,应用相关的气象数据、灌溉数据、土壤数据及土地利用数据估算了2011年北京平原区的地下水垂向补给量,通过验证结果证明模型在研究区有较好的适用性。继而估算了2011年北京平原区降水入渗量,基于此结果模拟研究区入渗系数,内容如下：(1)通过模型模拟的2011年北京平原区平均地下水垂向补给量为291.1mm(17.63×108m3)。通过地下水位动态方法对结果进行验证,该结果与2011年平原区垂向补给量(19.59×108m3)的差值为-2.05×108m3,结果显示,二者具有较好的空间相关性,相关性系数R2=80.6%。验证了模型在研究区有较好适用性。(2)模拟了2011年北京平原区大气降水入渗补给量,平原区平均降水入渗补给量为233.7mm,区域内降水入渗补给总量为14.10×108m3。对不同土地利用类型不同土壤类型对地下水补给量的因子影响。可知内陆水体的补给量最小,林地等补给量相对较高。由于土壤的自身特性和制约性,不同类型土壤入渗量相差较大。(3)基于模拟的平原区降水入渗补给量,通过GIS的空间计算功能,模拟了研究区的降水入渗补给系数。北京平原区的平均大气降水入渗补给系数为0.366,较传统计算方法计算值增幅了4.0%,总体上变化不大。从土地利用、土壤类型、年降水量等方面进行了降水入渗补给系数的影响因子分析。
【作者】崔秋洋；
【导师】潘云；
【作者基本信息】首都师范大学，地图学与地理信息系统，2014，硕士
【关键词】地下水补给；北京平原区；大气降水；WetSpass模型；降水入渗量；降水入渗补给系数；

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