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变化环境下的水源涵养能力评估研究进展

贾雨凡 杨勤丽 胡非池 鞠琴 王国庆

贾雨凡,杨勤丽,胡非池,等. 变化环境下的水源涵养能力评估研究进展[J]. 水利水运工程学报,2022(1):37-47. doi:  10.12170/20210820001
引用本文: 贾雨凡,杨勤丽,胡非池,等. 变化环境下的水源涵养能力评估研究进展[J]. 水利水运工程学报,2022(1):37-47. doi:  10.12170/20210820001
(JIA Yufan, YANG Qinli, HU Feichi, et al. Prospect and progress of water conservation capacity evaluation in a changing environment[J]. Hydro-Science and Engineering, 2022(1): 37-47. (in Chinese)) doi:  10.12170/20210820001
Citation: (JIA Yufan, YANG Qinli, HU Feichi, et al. Prospect and progress of water conservation capacity evaluation in a changing environment[J]. Hydro-Science and Engineering, 2022(1): 37-47. (in Chinese)) doi:  10.12170/20210820001

变化环境下的水源涵养能力评估研究进展

doi: 10.12170/20210820001
基金项目: 国家重点研发计划项目(2021YFC3201100,2017YFA0605002);国家自然科学基金资助项目(41830863,51879162,52079026);水文水资源与水利工程科学国家重点实验室“一带一路”水与可持续发展科技基金资助项目(2019nkzd02,2020nkzd01)
详细信息
    作者简介:

    贾雨凡(2000—),女,安徽蚌埠人,硕士研究生,主要从事水文水资源方面的研究。E-mail:Jyf20000509@163.com

    通讯作者:

    王国庆(E-mail:gqwang@nhri.cn

  • 中图分类号: Q948.1;TV213

Prospect and progress of water conservation capacity evaluation in a changing environment

  • 摘要: 水源涵养功能属于生态学与水文学的交错领域,是近年来的研究热点。水源涵养功能包涵广泛,水源涵养能力是针对不同区域特点和具体研究对象对水源涵养功能的量化评估。将水源涵养能力定义为一个区域的最大持水能力,与区域的气候、土壤、植被等因素有关,并且由区域持或蓄的水量应能够补给地表或地下水,为区域的工农业发展提供相对稳定的水源,讨论了区域水源涵养能力的组成和影响因素,分析了变化环境下气候条件和人类活动对水源涵养能力的影响。此外,水源涵养能力表征在干旱区和湿润区有所不同。基于上述观点,总结了水源涵养能力的评估方法及其适用条件与优缺点,并在此基础上,进一步讨论了水源涵养能力评估的研究方向,以期为生态水文学发展和环境治理提供科学参考。
  • 图  1  水源涵养能力影响因素

    Figure  1.  Influencing factors of water conservation capacity

    表  1  不同水源涵养能力评估方法对比

    Table  1.   Comparison of different water conservation capability evaluation methods

    方法基本思路适用条件优点局限性
    综合蓄水能力法 综合考虑林冠层、枯落物层和土壤层3个基本层面,将各层拦蓄水量之和作为水源涵养量 资料丰富的湿润地区 考虑全面,计算精度较高 需要大量的实测资料,且未考虑蒸散发对水源涵养能力的影响

    水量平衡法 将降雨和蒸散发的差值近似作为区域的水源涵养量
    缺乏资料的干旱地区 计算方便 理论不够完善,方法适应性不强
    土壤蓄水能力法 将土壤层拦蓄的降水作为水源涵养能力的评价指标,忽略林冠层和枯落物层在水源涵养中的作用

    研究区空间范围不大,
    蒸散发和地表径流空间
    差异可以忽略的情况
    对数据要求不高,试验
    简单,可操作性强
    未考虑林冠层和枯落物层的作用,存在一定误差
    林冠截留剩余量法 认为林冠截留剩余的降水全部被枯落物层和土壤层拦蓄而不产生任何地表径流 研究区空间范围不大,森林
    与其他土地利用类型的
    差异可以忽略的情况
    计算方便,强调了森林在区域
    水源涵养中的重要作用
    忽略枯落物层和土壤层的蓄水能力上限及林冠截留量对水源涵养量的补充作用,方法的科学性有所欠缺
    年径流量法 将水源涵养量近似等同于年径流量
    以森林为主、空间范围
    不大的研究区域
    需要数据较少,计算较为简便,可适用于无资料地区水源涵养能力的定性研究 忽略了其他土地利用类型的影响,计算精度不高
    多因子回归法 通过建立自变量和应变量集,对变量进行多项回归运算,最终建立各影响因子与水源涵养量之间的回归方程 数据质量较好的地区 考虑全面,评价效果好,
    结果可信度高
    需要的数据种类多、精度要求高,获取困难
    权重分析法 以专家打分、熵权法等方式确定水源涵养量各影响因子的权重,筛选出主要影响因子对水源涵养能力进行定性分析 数据丰富的研究区域 考虑全面,结果清晰 操作复杂,且以专家打分的方式确定影响因子权重,存在较强的主观性

    水文模型法 采用现代技术,对传统的评估方法进行计算机模拟,分为经验模型和物理模型 大时空尺度研究区域 可控性强,可操作性强,能够
    实现重复和动态模拟
    计算大多较为复杂,需要的数据量大且精度要求较高
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-20
  • 网络出版日期:  2022-01-16
  • 刊出日期:  2022-02-15

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