四湖流域水文连通度及其对洪水期水文过程的影响

摘要

水文连通度对于平原河网水系具有重要作用，良好的水文连通度有利于良好水质的保持、保护湿地生态环境、洪涝灾害的防治、提供稳定的水资源等。反之，不良的水文连通度容易引起一系列生态环境问题，河流连通结构阻断、湖泊湿地萎缩消亡、洪涝干旱灾害频发等。四湖流域地处江汉平原，生态环境问题较多，生态环境问题已经成为制约该地区发展的主要因素。近些年来随着社会经济的发展，四湖流域人类活动对河湖环境演变的影响逐渐加强。人为因素的干扰破坏了水系水体之间连接，四湖地区的水系结构发生改变，水文连通度下降，导致河湖环境演变并产生功能失调。洪水期水文过程受到影响，因河系水网的阻隔，易产生外洪内涝的洪水期水文过程。水旱灾害频在一定程度上恶化了生态环境和流域范围内人类的生存环境。
　　本文利用GIS技术，DEM影像数据与四湖流域近50年的洪水期降水数据得出洪水期水文过程的变化。利用四湖流域1954年和2005年水系结构矢量化地图通过景观生态学的廊道节点方法，对四湖流域水文连通度进行评价。以此来探讨四湖流域水文连通度的变化对洪水期水文过程的影响。
　　本文的主要结论为:
　　(1)从20世纪50年代以来，四湖流域水文连通度呈明显下降趋势。流域总体水文连通度下降。流域三个区域中，上区水文连通度水平保持较好，为优等。中区水文连通度下降最明显，由原来的优等水平，下降为良等水平，下降了一个等级。因中区河湖消失情况严重。下区水文连通度下降也非常明显，由优等水平降为中等水平，下降了两个等级。四湖流域水文连通度下降的最主要的因素是人类活动的影响。
　　(2)四湖流域受人类活动的干扰水文连通度呈明显下降趋势，这导致四湖流域在洪水期水文过程更加复杂，降雨产生的地表径流是本地区产生外洪内涝情况的主要原因。而随着水文连通度的降低，四湖地区防洪水流压力增大，降雨汇流不能迅速在本区域消化。同时旱灾年份，水资源因河湖水系连通水平低，河湖阻断，江河分离，不能及时合理调配水资源。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 国内外研究进展

1．3．1 国外研究进展

1．3．2 国内研究进展

1．4 研究内容及技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 技术路线

2 理论基础与方法

2．1 水文连通度理论与方法

2．1．1 水文连通度评价指标

2．1．2 水文连通度评价标准

2．2 水文过程理论与方法

2．2．1 坡面汇流理论与计算方法

2．2．2 河道汇流计算方法

2．3 WEP-L水文模型理论

2．3．1 WEP-L模型

2．3．2 WEP-L模型结构

3 数据来源与数据处理

3．1 研究区概况

3．1．1 四湖流域自然环境

3．1．2 四湖流域水系格局演变

3．2 数据来源与数据处理

3．2．1 数据来源

3．2．2 数据处理

3．2．3 水系分级

4 四湖流域水文连通度分析

4．1 四湖流域水文连通度的现状分析

4．1．1 四湖流域流域分区

4．1．2 四湖流域水系分级

4．1．3 四潮流域水文连通度评价

4．2 四湖流域水文连通度对比分析

4．2．1 四湖流域1954年水文连通度评价

4．2．2 四湖流域水文连通度变化对比分析

4．3 自然扰动与人为干扰对水文连通度的影响

4．3．1 自然扰动对水文连通度的影响

4．3．2 人为干扰对水文连通度的影响

4．4 水文连通度对环境的影响

4．4．1 水文连通度对水质的影响

4．4．2 水文连通度对湿地环境的影响

4．4．3 水文连通度对生物资源的影响

4．4．4 水文连通度对防洪的影响

4．4．5 水文连通度对社会环境的影响

5 四湖流域水文过程

5．1 四湖流域水文模型的创建

5．1．1 分析方法

5．1．2 参数率定与修正

5．2 四湖流域洪水期水文过程

5．2．1 四湖流域洪水期降水统计分析

5．2．2 四湖流域洪水期降水产流汇流分析

5．2．3 四湖流域洪水期水文过程

5．3 水文连通度对洪水期水文过程的影响

5．3．1 湖泊河流自然廊道节点的变化对洪水期水文过程影响

5．3．2 人工廊道节点的变化对洪水期水文过程的影响

6 讨论

6．1 数据精度讨论

6．2 研究结果讨论

7．结论和展望

7．1 主要结论

7．2 有待完善的工作

参考文献

致谢