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密云水库是北京市的主要地表饮用水源地,对于首都人民的生产和生活具有十分重要的意义。通州区位于北京市东南部,紧邻北京中央商务区(CBD),近年来通州区社会经济发展十分迅速。本文选取了潮河流域和通州区两个典型区域,利用SWAT模型,分别模拟不同土地利用条件下,两个区域的径流变化,并分析不同人类活动强度对径流变化的影响。
以密云水库潮河子流域为研究对象,利用SWAT模型,根据2000-2005年的水文气象资料以及2000年的土地利用,模拟了2000-2005年的径流过程,并根据2000-2005年的实测水文资料率定和验证了模型的模拟效果。之后利用1990和1995年两期土地利用图,模拟了土地利用发生变化情况下径流的变化。其结果表明,从1990年至2000年,流域内的土地利用变化表现在林地、草地和耕地之间的转变,转变的过程是流域内的林草面积先增加后减少,流域内的植被在研究期初期和末期基本没有发生变化。通过比较三期土地利用状况下的径流过程,1990年和2000年土地利用条件下的径流量基本没有发生大的改变,2000年土地利用条件下比1995年土地利用条件下径流量增加了3.6%。
以通州区为研究对象,利用SWAT水文模型,根据2000-2005年的水文气象资料以及2004年的土地利用,模拟了2000-2005年的径流过程,并根据2000-2005年的实测水文资料率定和验证了模型的模拟效果。之后利用2007年土地利用图,模拟了土地利用发生变化情况下径流的变化。其结果表明,2004-2007年,通州区土地利用最显著的特点是建筑用地的增加,增加量为2.4%,其次是耕地的减少,为1.7%,未利用土地减少1.04%,林地减少0.6%。土地利用变化的面积占总面积的3.7%。假定降水条件不变,而土地利用设置为2007年的情景,其结果显示2000-2005年年平均流量增加4.3%。
比较潮河流域与通州区,潮河流域社会经济以农业和林业以及种植业为主,通州区以工业和建筑业为主;因此潮河流域的主要土地利用类型是林地、草地和耕地,通州区的主要土地利用类型是耕地、建筑用地和水域;潮河流域土地利用变化特征主要表现在耕地面积增加、林地面积减少,转移的结果为流域植被覆盖率下降,通州区土地利用变化主要为建筑用地的增加和耕地的减少,植被覆盖率下降;在植被覆盖下降的条件下,潮河流域和通州区模拟径流都增加,但通州区增加幅度较大。