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1、第四部分水利信息学的新进展技术在城市不透水表面信息提取中的应用梁洪华白音包力皋中国水利水电科学研究院北京,,摘要城市化对河流的影响一个关健的影响因子就是流域不透水表面的增加不透水表面,,。的增加直接影响河流的生态环境所以研究不透水表面对河流的影响是十分重要的本文以,,河南省郑州市潮河为例先提取潮河流域并进行流域的细分然后结合潮河流域的土地利用状,,。,况利用不透水表面分析工具分析不透水表面对潮河的影响分析结果符合实际情况具参考价值。不选水面流域提取不透水面分析工具关健词城市化前言河流与城市
2、的发生、发展、壮大息息相关,是城市的生命之源,是城市生态系统和景观体系的重要组,。成部分是城市生态平衡的重要因素城市河道的建设和整治对城市生态建设和生态恢复都具有不可替代的重。在城市化高度发展的今天,随着城市化的发展,流域不透水表面迅速扩大,正确评估城市要作用,、化及不透水表面对河流的影响正确认识河流的生态功能对维护生态平衡保护生态环境都具有重要的意义。研究不透水表面的意义,、、,、、、、不透水表面多为人工化的表面多由沥青混凝土石材等材料制成如公路高速路人行道车道屋顶、院子、广场铺装等。,,,城市化对河流的影响极大我国当前巨大的人口压力迫使城区无节制的蔓延土地利用方式的变、,,
3、化流域下垫面的变化即不透水表面的增加改变了流域水文循环特征和河流的水质进而影响了流域尺度和河流尺度上的生态特征。城市化对河流的影响,一个关键的影响因子就是流域不透水表面的增加,,,不透水表面的增加直接恶化了河流的生态环境所以研究不透水表面对河流的影响是研究城市化对河流影响的前提。’,,,美国的研究提出了不透水面模型〔〕见图所示当不透水表面的比例达到时即可能造成河流,,。生态恶化而且随着不透水表面的面积和比例增加河流恶化的程度增加,当不透水表面的比例小于时研究表明蒸发蒸腾约占总降水的地下水补给占总降水的,,。,,土壤径流占总降水的地表径流占总降水的
4、水质方面营养盐负荷与天然情况相当水,。,,生生物的毒性没有太大的变化水温正常生物方面水生昆虫多样性好敏感昆虫类别数占参考河段,,,。超过鱼类多样性分级好涸游性鱼类多岸边植被群落多样性好,当不透水表面的比例在到之间时蒸发蒸腾约占总降水的地下水补给约占总降水,,。,的土壤径流约占总降水的地表径流约占总降水的水质方面营养盐负荷增加到,,,,,,倍细菌病毒在雨季超标水温增加水生生物的慢性毒性会发生但急性毒性较少河床泥沙增多但污。,,,染较轻生物方面水生昆虫多样性一般敏感昆虫类别数占参考河段为到鱼类多样性分,,、。级一般徊
5、游性鱼类少岸边植被群落受到胁迫呈现单一化,当不透水表面的比例大于时蒸发蒸腾最多减少至约占总降水的地下水补给最多减少水力学与水利信息学进展曰目圈翻黔泛份冬,,,至约占总降水的土壤径流最多减少至约占总降水的地表径流最多增加至约占总降水的,而地下水的补给量减少,,,可见地表径流排水流量比原来增加地下水资源量减少从而枯水期流量减小,,,。,河流的基流量减少汛期洪水和涝灾威胁增大城区的洪水重现频率和洪量增加内涝加剧水质方面,,,,营养盐负荷增加到倍细菌病毒全年超标水温增加幅度大水生生物的急性毒性发生率高河床泥,。,,,沙污染对鱼类有
6、负面影响生物方面水生昆虫多样性差敏感昆虫类别数占参考河段为。到肠,,,鱼类多样性分级差没有徊游性鱼类或只有个别的鱼类徊游岸边植被分布孤岛化或严重退化外来人侵物种为优势物种。分析不透水表面的原理和方法工具,工具用美国!∀公司的软件,的水文分析模块水文分析模块主要用于地形和河流水系网络的提取和分析并。。实现其可视化其强大的流域特征分析功能可以满足各种流域处理的需要水文分析模块的原理和步
7、骤作为、,研究地流域划分水流网络提取的重要工具提供一种描绘地表物理特性的水文分析。作为数据来源对排水系统进行分析,。方法它以数字高程模型然后定量描绘该系统水流通过,,。地表通常是流向最陡的方向一旦水流流向确定下来就可算出有多少网格的水流流人给定的网格。这一信息将决定流域边界和水流网络中水文分析是以与心年提出的。,算法为依据进行计算水文分析原理流程如图所示流程图简要说明从中提取水文信息的步骤。不透水面分
