徐州不透水地表变化及其水环境效应研究

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1、硕士学位论文徐州不透水地表变化及其水环境效应研究ResearchonHydrologicalEffectsofImpervioussurfacechangesinXuzhou作者：郑青青导师：薛丽芳副教授中国矿业大学二○一五年五月中图分类号学校代码10290UDC密级公开中国矿业大学硕士学位论文徐州不透水地表变化及其水环境效应研究ResearchonHydrologicalEffectsofImpervioussurfacechangesinXuzhou作者郑青青导师薛丽芳申请学位理学硕士培养单位资源与地球科学

2、学院学科专业地图学与地理信息系统研究方向GIS应用答辩委员会主席评阅人二○一五年五月论文审阅认定书研究生郑青青在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢时光飞逝，日月如梭。三年的研究生生活即将结束，不舍之情油然而生。古朴典雅的校园，扎实严谨的校风，完备的科研条件，务实创新的老师们和纯真可爱的同学们以及三年里

3、发生的点点滴滴，都是我这辈子最宝贵的一笔财富。论文完成之际，首先衷心感谢恩师薛丽芳副教授三年来对我的精心培养、指导与帮助，薛老师渊博的学识、严谨的治学态度、敏锐的学术眼光以及对学科前沿创新技术的精确把握让我由衷钦佩并从中受益匪浅，受用终生。师恩重于山，我将永记于心！祝薛老师及家人身体健康、工作顺利！真诚感谢资源学院地球信息科学研究所的谭海樵教授、杨永国教授、奚砚涛副教授、周荣福副教授、王继尧副教授、陈玉华副教授、杨慧副教授、慈慧副教授、张茜凤老师、王冉老师、罗金辉老师等在生活和学习中给予的指点和帮助。你们严谨踏

4、实的科研作风和孜孜不倦的工作态度是我永远的学习榜样！衷心感谢阎艳师姐、张士政师姐、于红学师妹及实验室所有师兄弟、师姐妹们在生活和学习上给予的帮助，你们给予我生活上莫大的关怀和工作上无私的帮助，不仅让我学到了很多的专业知识与技术，也让我感受到亲人朋友的更深层次意义，感谢你们！衷心感谢资源学院12级地图学与地理信息系统专业所有同学们，友谊长存！衷心感谢父母的养育之恩和一直以来对我的大力支持，漫漫求学路，你们的关爱、理解、鼓励和帮助，永远是我的坚强后盾和前进动力！最后，衷心感谢各位专家和学者在百忙之中抽空对本文的审阅

5、和提出的宝贵意见！摘要本文以徐州市为研究区域，在GIS与RS技术的支持下分析研究区近30年来不透水面的变化及其水文效应。研究应用L-THIA水文模型模拟土地利用变化对降雨径流以及非点源污染负荷的影响。利用CA-Markov模型预测未来城市土地利用情景，并分析其长期水文要素的响应。最后通过室内试验模拟降雨条件下城市绿地对降雨径流及其污染物的削减作用，并对城市绿地网络体系构建前后的径流深进行模拟，以验证城市绿地系统对城市水生态功能维护的作用。论文主要研究内容如下：1、基于L-THIA模型分析了不透水面变化带来的水文

6、效应。在验证模型的有效性基础上，分别分析了徐州市不透水面变化对径流深以及非点源污染的影响。研究结果表明，随着研究区不透水面面积的增加，研究区年均径流深也呈明显增加趋势，不透水率从1983的10%年的上升到2013年的25%，年均径流深比例从19%上升到36%。同时，研究区非点源污染负荷量亦呈现明显增加趋势。TN、TP、SS三种污染物的污染负荷输出总量从1983-2013年的变化率分别为26.43%、20.37%和18.26%。2、将CA模型和Markov模型结合，预测了研究区未来的土地利用情况并分析了未来不透水

7、面变化下的水文效应。首先通过2003年与2013年的土地利用数据模拟预测了2013年的土地利用情况，发现模拟值与实际值相似，得到模型适用于研究区；再利用2013年的土地利用数据模拟2023年的土地利用情况。基于模拟的2023年土地利用数据利用L-THIA模型进一步分析径流深的变化以及非点源污染负荷。3、搭建室内试验平台模拟城市绿地对降雨径流及其污染物的削减作用。试验初步得出城市绿地与裸土在不同降雨条件下的蓄水能力差异以及对降水污染物的削减能力差异。试验结果表明城市绿地在降雨径流调蓄以及对降雨污染物的削减作用均好

8、于裸土。该论文有图25幅，表23个，参考文献70篇。关键字：不透水面；L-THIA模型；非点源污污染；CA-Markov模型；徐州市IAbstractThestudychoseXuZhoucityasthestudyarea.TheimpervioussurfaceinformationwasextractedbasedonGISandRStechnology.Thestudymain