基于流溪河模型的任河流域城口段暴雨洪水模拟

为准确、有效地预报任河流域城口段暴雨洪水,以DEM、土地利用和土壤类型数据为基础,利用流溪河模型构建任河流域3级河道模型,选取20190627暴雨洪水手动优选模型参数,借助20170923、20180919暴雨洪水验证模型适用性;考虑降雨移动方向,利用优选模型模拟12 h降雨量为30、60、90、120、150 mm等5种情景洪水流量,分析各情景模拟特征。结果表明,参数优选后,20190627暴雨洪水洪峰误差减至2.79%,峰现时间提前5 h,模型模拟效果显著提升。20170923、20180919两次暴雨洪水洪峰误差小于20%、峰现误差小于3 h,满足模拟精度要求,流溪河模型可用于研究区暴雨洪水模拟。多情景下,30、60 mm降雨洪峰流量均小于150 m3/s;从90 mm降雨开始,洪峰流量急剧增加,增长率高达94.17%;降雨由上游往下游移动时洪水曲线至少出现1次峰值,反之洪水曲线仅有1次峰值,降雨量每增加30 mm,峰现时间提前1 h。流溪河模型在任河流域具有较好适用性,多情景模拟结果可为城口县设置暴雨洪水防治措施提供多视角支持。

历史视角下流域乡土聚落景观格局多尺度研究——特征与影响因素

为了深入探讨流域乡土景观的形成机制、空间分布规律以及人类活动与自然环境因素对景观格局的影响。选取了流溪河及其支流沙溪河作为研究区域,采用景观格局指数、冗余、历史景观特征评估方法等进行分析。发现在流域尺度下,聚落到水系的平均最近距离和平均高程对流溪河流域景观格局的异质性有显著影响;在子流域尺度下,农业土地制度、城镇化和乡土社会凝聚力在乡土聚落景观的塑造与演变中具有重要影响。多尺度研究揭示了地理环境与人口发展在共同塑造流域内乡土聚落景观,并且上下游地区乡土景观存在差异,需采用不同管理策略以维护完整性和可持续性。

土地利用和气候变化对流溪河水库流域径流的影响

[目的]探究径流对土地利用与土地覆被变化(LUCC)和气候变化的响应,为华南地区流溪河水库流域未来水资源的合理利用开发及社会经济可持续发展提供依据。[方法]通过构建分布式生态水文模型CHESS和设置情景模式,定量分析了土地利用和气候变化对径流的影响,同时结合CA-Markov模型,对流域未来径流变化进行了预测。[结果]CHESS模型在流溪河水库流域径流模拟中有很好的适用性,率定期的纳什系数(NS)为0.82,R 2为0.91,验证期的NS为0.74,R 2为0.86;土地利用变化方面,耕地转化为林地或草地会导致年均径流量减少,林地或草地转化为耕地会导致年均径流量的增大,耕地、林地、草地对径流形成的贡献能力为耕地>草地>林地;气候变化方面,年均径流量与降水量成正比,与温度成反比;2000—2020年,流域年均径流量逐渐增大,气候变化促进了径流的形成,土地利用变化抑制了径流的形成,且气候变化的影响占主要地位;未来预估情景下,2030年、2050年流域内建筑用地面积会增大,林地、草地面积会减小,耕地、水体面积变化不大,且在2040—2050年,流域年均径流量呈现增大趋势。[结论]土地利用和气候变化分别抑制和促进了流溪河水库流域径流的产生,且气候变化的影响较大,未来流域年均径流量呈现增大趋势,应加强对洪涝灾害的预警。

广州市流溪河流域农产品重金属污染特征与评价

【目的】以广州市流溪河流域农产品为研究对象,研究农产品重金属污染特征与评价,旨在掌握流溪河流域周边农产品重金属含量特征及污染现状,为保障农产品安全提供基础数据。【方法】采集流溪河流域63个农产品样品,采用单项与综合污染指数法,开展农产品重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni含量的调查和分析,并进行农产品质量分级。【结果】流溪河流域农产品中重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为0.02、0.001、0.03、0.04、0.16、1.15、6.00、0.15 mg/kg,均低于食品中规定的限值。但个别监测点位的农产品重金属Cd和Cr存在超标现象,超标率均为2.41%,其中,Cd超标点位存在于新鲜水果类和谷物类,Cr超标点位仅存在于谷物类。除Cu、Zn和Ni不参与污染评价外,其余各重金属的单项污染指数均值小于1,单项污染指数从高到低依次为Pb>Cr>Cd>As>Hg。同时,重金属综合污染指数范围为0.06~1.30,均值为0.28,说明流溪河流域农产品整体处于清洁(安全)水平,占比为92.77%。处于警戒线水平和轻污染水平的占比分别为6.02%和1.20%,主要存在于谷物类农产品中,其点位主要分布于流溪河山庄和太平水质监测断面之间。【结论】广州市流溪河流域农产品总体处于安全水平,但新鲜水果类和谷物类农产品中个别监测点位仍存在超标现象,尤其对于上游的谷物类农产品,建议加强监测和重点关注。

流溪河流域土地利用变化对生态系统服务的影响研究

采用InVEST模型,定量评估了流溪河流域生物多样性维持、固碳、水源供给和土壤保持等生态系统服务,分析了由于土地利用变化引起的生态系统服务间的权衡关系。研究结果表明,流溪河流域2010年-2018年土地利用变化缓慢,森林和农田等面积呈现略微下降的趋势,主要转变为建设用地;建设用地面积增加较快。随着土地利用的变化,流溪河流域生态系统生物多样性维持、固碳和土壤保持服务均略微下降,水源供给量略微上升,各生态系统服务间存在较强的权衡或协同关系。

城市化驱动下流溪河流域土地利用与景观格局时空演变分析

改革开放以来中国城市化的快速发展,造成了流域土地利用与景观格局的剧烈演变,进而影响流域生态水文环境的健康。以流溪河流域为例,选取1980—2015年间土地利用数据,利用土地利用转移矩阵与景观格局指数法,分析计算了该流域土地利用和景观格局的时空演变特征。研究结果表明:①由于流域耕地逐渐减少并大量转化为建设用地,加之耕地面积逐渐破碎化与均质化,导致景观格局表现为逐渐破碎化与均质化的特征;②流域中、下游土地利用类型与景观格局演变剧烈,且2000—2010年期间变化最剧烈;③流域第三产业占比的增加与人口的增长是促使耕地大幅减少并转化为建设用地的主要城市化指标。

流溪河流域地下水动态特征与水质动态评价

指出了流溪河是广州市重要饮用水源地之一,近年来水质逐渐变差。根据流溪河流域地下水监测资料,分析了地下水动态特征,开展水质动态评价,为流溪河污染控制和水质保护提供有用参考。

流溪河流域的城乡聚落空间分布及其影响因素分析

在社会经济快速发展的带动下,流溪河流域的城乡聚落空间形态和分布格局发生了很大变化。本研究以流溪河流域为研究区,结合自然人文地理学和景观生态学方面分析城乡聚落的分布、空间形态、形成原因,从时空上分析上中下游流域的城乡聚落发展的人文地理因素。流域的城乡聚落空间结构和形态分布不均,具有高密度集中和低密度分散的现象,有向主要城镇中心发展逐渐向外扩散和向交通河流分布集中的趋势。本研究重点研究2005年、2009年、2015年从化流溪河流域的城乡聚落发展变化,分析从化流溪河流域的城乡聚落的发展对区域生态安全的影响,并为从化的城乡发展规划提供建设性意见和建议。

改进的灰色关联法在流溪河流域地下水环境质量评价中的应用研究

基于28个采样点2018年雨季和旱季19项指标的监测数据,运用改进的灰色关联法评价了流溪河流域的地下水质量,并结合流溪河流域地下水的实际情况,与单因子评价法的评价结果进行了对比。改进的灰色关联法评价结果表明,研究区地下水质量综合评价结果较好,雨季优于旱季,基岩裂隙水优于松散岩类孔隙水,中游优于下游。单因子评价法和改进的灰色关联法的评价结果差别较大甚至部分结论完全相反,比较而言改进的灰色关联法的评价结果更符合实际。