流域水可获取性及生态需水研究

【摘要】水是自然环境和社会环境中极为重要而活跃的因素,也是维系地球生态系统功能、支撑社会经济系统发展不可替代的基础性自然资源和战略资源。人类社会的不断发展和对物质需求的增长导致对资源环境的开发利用强度加大,使得部分自然资源短缺甚至枯竭,水资源短缺和水污染等水资源问题是我们面临的重要课题之一。本论文以汉江流域为研究区域,基于DEM数据根据影响任意空间取水点的要素,即坡度、海拔高度、径流量和取水距离,提出水可获取性的SHRD评价模型,从流域的整体性出发,构建流域生态需水体系进行生态需水计算,并利用SHRD模型评价生态需水满足度。主要结论为：(1)水可获取性利用SHRD综合指数模型评价自然水系的水可获取性是可行的,指数函数拟合的水可获取性较线性函数拟合效果好,反映出水可获取性从西北向东南地区逐渐增强的趋势,且水可获取性与河网分布形态密切相关。(2)集水面积阈值在利用DEM数据提取汉江流域水系过程中,集水面积阈值设定为81km2比较合理,并对水系提取结果采用河流长度、河网密度与河道偏移量指标进行了精度检验,结果表明提取的河网与实际水系高度吻合,能够满足后续研究和实际应用需要。(3)参考作物蒸散量汉江流域参考作物潜在蒸散量在413.47mm至609.7mm之间,多年平均值为511.19mm；空间分布呈现出从西北向东南递增的变化规律,这一规律与流域内降水、气温等气候要素变化一致,说明该流域参考作物蒸散量深受降水和气温等气候要素的影响。(4)生态需水汉江流域总的需水量为4.144×1010m3,其中需水量最大的是农田生态系统,为2.559×1010m3,最小的是湿地生态系统,为0.475×1010m3,植被生态系统和城镇生态系统居中,分别为0.535×1010m3和0.565×108m3；就三级生态系统来看,水田需水量最大,为2.147×1010m3,而草地需水量最小,仅0.06×108m3；其它生态系统则居中。(5)生态需水满足度利用SHRD模型评价的流域生态需水满足度总体上表现出从东南向西北递增的趋势,最大值为985%,最小值为-37.6%；生态需水满足度在各个区间面积差异悬殊,满足度介于-25%至0所占面积最大,为15.607×103km2,占流域总面积的39.02%；满足度介于25%至50%所占面积为0,为面积最小的区间。
【作者】刘玉安；
【导师】喻光明；
【作者基本信息】华中师范大学，地图学与地理信息系统，2014，硕士
【副题名】以汉江流域中下游（湖北省境内）为例
【关键词】水可获取性；生态需水；SHRD模型；汉江流域中下游；

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