东江源寻乌水流域径流变化特征及其原因分析

东江源水资源安全影响着珠三角社会经济发展和香港繁荣稳定,径流是水资源安全评价的重要水文要素.该文收集东江源区干流寻乌水1980—2016年逐日水文气象数据、6期土地利用及土地耕作属性等数据,采用IHACRES水文模型和统计分析等方法,分析寻乌水径流变化特征及其影响因素.结果表明:在模型基准期(1980—1992)和变化期(2009—2016)中,径流年际变化模拟效果评价指标R^2、NS和PBIAS的值分别为0.99、0.99、0.37和0.82、0.82、0.04,这表明IHACRES模型适合寻乌水流域的径流模拟.在季节径流模拟时,春、夏和冬季模拟效果令人满意,0.72≤R^2≤0.92,0.71≤NS≤0.75,1.72≤PBIAS≤2.33;秋季模拟效果较差,R^2、NS和PBIAS值分别为0.53、0.39和-9.61.这表明气候要素是影响东江源区径流年际变化的主要原因,人类活动造成东江源秋季径流减少.结合土地利用图,变化期果园面积增长约40%,与林地减少面积相当,果树在秋季成熟期需要充足水分,从河道取水量增加,是秋季径流量减少的重要因素.

寻乌水流域景观格局演变及其生态环境效应

土地利用变化引起的景观格局演变及其生态环境效应研究已成为诸多学者广泛关注的研究热点。为正确认识和评价土地利用变化对景观格局和生态环境的影响,以寻乌水流域为研究对象,选取1995、2005年Landsat5 TM影像和2015年Landsat8 OLI影像进行遥感解译,得到3期的土地利用数据,借助ArcGIS10.2和Frgstats4.2软件,分析土地利用动态变化与景观格局演变特征。同时运用遥感生态指数(RSEI)对寻乌水流域1995—2015年期间生态环境质量时空演变进行评价。结果表明:(1)近20年寻乌水流域园地(增加40.14%)和林地(减少33.91%)面积占比变化幅度最大,水域(减少0.1%)变化幅度最小。土地利用变化单向转换频繁,园地"涨势"和林地"落势"十分明显,整体处于不平衡状态。(2)景观水平上,流域的香农多样性指数(SHDI)、修正Simpon均匀度指数(MSIEI)分别由1995年的0.7083、0.2423上升至2015年的1.114、0.5247,景观聚集度指数(CONTAG)由1995年的72.93下降至2015年的58.13。流域的景观异质性增强,破碎化程度提高。(3)寻乌水流域1995、2005和2015年RSEI均值分别为0.554、0.544和0.550,呈先下降后上升趋势,生态环境状况恶化后得到改善。寻乌果业发展引起的园地快速扩张对林地的占用是生态环境恶化的主因,后期退果(耕)还林、保护生态林及植树造林等是生态环境改善的主因。研究成果可为流域的土地利用规划、良好的生态格局建立和生态环境保护提供重要科学依据。

寻乌水流域“2008·7”暴雨洪水调查分析

2008年7月末，寻乌水流域发生稀遇暴雨洪水，造成重大洪涝灾害。灾后暴雨洪水的调查分析表明，本次暴雨洪水全流域总体上为10～20年一遇，中心地区则达到100年一遇的特大暴雨洪水。本文根据这次暴雨洪水调查情况，对“2008·7”暴雨洪水特性进行了分析，以便为该流域防汛减灾、洪水预测预报等提供依据。

柑橘果园扩张对寻乌水径流和输沙的影响

土地利用变化的水文效应是当前人类活动环境影响的研究热点。柑橘果园扩张是近20年来寻乌水流域最主要的土地利用变化。利用寻乌水流域3个时期的土地利用数据,设定不同土地利用情景,以SWAT模型模拟不同土地利用情景下的径流与输沙,并结合2000年以来柑橘果园扩张的遥感制图成果和寻乌水径流和泥沙观测资料,分析柑橘果园扩张对流域径流和输沙的影响。研究表明:SWAT模型模拟径流的效果较好(Re=-0.05;R2=0.79;Ens=0.72),输沙模拟效果也在合理范围(Re=0.75;R2=0.8;Ens=0.71);1990~2015年间,寻乌水流域林地面积减少36.83%,果园面积增加42.48%,径流与输沙变化率分别为2.57%和4.27%;新垦果园面积与河道输沙量的关系不显著,这是因为河道输沙不仅与土壤侵蚀有关,同时也与土壤侵蚀地块与河道之间的区位关系有关,同时,在反坡水平阶等水保措施的作用下,果园水土流失得到有效控制。