流域尺度土壤水资源评价原理及其在黄河流域应用研究

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1、揍簧摘要本霉}宠豢塞建终者程孛国永涮农毫辩学磅究浣搏圭缮滚动懿工终麓蠲邦分麓终豹总结。在此期间，在合作导师王浩院士的指导下。在汲取众多相关研究成果的熬础上，簧次麸璎谂主秘步搽{季7宏鼹足凌下熬支壤承豹资源特馁、主壤承资源瓣谬蛰缳毽及评价指标体系；并将其应用于黄河流域。生要的研究内容和相关的结论概括如下。I．主要研究内容：本文总结7火量有关土壤水懿研究资料，深入研究了士壤永在农循黟以及社会生产中的作用。在充分论证土壤水的资源特设的基础t，重新定义了土壤水资源的含义；提感±壤水资源的评价指标体系雏形，并对其傲7定量

2、推譬。在此理论基础上，本文结合流域水循环的演化机理，借助“黄河流域水资源演变规律与二元演化模燮”课题构建的分布式水文摸型平台——wEP-L模型，对黄河流域土壤水资源的数量、对空分蠢特性傲了初步探讨，并在此基础上腻遁水种檬的角度柳步分析了提高黄河流城土壤永资源j}!f用效率的种植结构调整措施。2．主要绪论：，’1)瑾论方藤。在总结大薰蘸入研究成栗的嫠穑上，获宏蕊足度主鬟薪定义7主壤水资源，构建了七壤水资源评价体系雏形并进行了定量化推导．文串捂密，惫壤承黉源是螽熬存予童壤包气带孛，羹有更薪缝秀，弗筢被天类生产和生活

3、盥接和间接利用的土壤水量和对维持天然生态环境良性循环具有一定作用的土壤拳量；主要包撂浚下强大撵标，帮麸烹壤汞瓷源终霭蕊壅窭发蕤莓被终锈壹蔹缀牧裁用的土壤水资源邀、最大可能被利用的土壤水资源量；从其作用的目标出发的用于国民经济兹土壤承资源量蠢溺予维持鞫恢复璧态嚣壤懿主壤求资源蠡。在宏观土壤水资源概念和土壤水资源价值的基础上，围绕水资源的肖效性、可控性秘霹秀黧挂三大特点，文孛掏建?主壤承资源浮徐钵系熊形，蒡采用承锺强逶量方法麸水循环机理角度定量推爵了土壤水资源评价体系中的各个指标．2)在理论的应用方嚣，班黄河流域为

4、磅究慰象，运用l：乏上攫论，分辑7全滚域在系列年(1956．2000年)降水和历史系列下垫面条件下的土壤水资源数爨及其时空分布特性。缕果表明；在黄澎流域，士壤承资源数量攘当可戏，是降承派生资源孛的鼹大部分，且猩时空闯变化较大．中国水利水电科学研究院博士后出站报告在每内，黄淫流域豹±壤拳资澈豹交纯援终簿辫隶稳叛，多年逐嚣平均士壤零资源表现为鞠个变化时段，鄱稳定淆退阶段、缓慢增加阶段、快速增长阶段和侠遽消退阶段。在馨际间，土壤水资源随降水的丰桔变化而波动．全流域土壤水资源程近45年呈缓馒的减少趋势，但怒其降幅小予栩

5、应对段内辫水的降幅；且内于土壤的调嚣作用使其交差系数夺予降拳；冬菰蠲变纯翱豢。在空间上，土壤承资源呈从西北向东南递增的趋势，与降水的空间分布基本一致：土壤水资源转化率的空间分布却恰好与此相反，表现为以兰州一河口镇区域为界分别向嚣嚣、随东鸯基域递减豹交纯趋势，其中兰媚～涎翻镇嚣域转化搴最褰，露忿羊蛱孩上区域最低。以上结果说明土壤水资源在流域水资源中占肖重要的地位，重视土壤水资源的利用有其重要意义；特别是对于降水量较少、转化率较大的缺水地区，土壤水资源更加重要。3)为分析造成土壤水资源量变化的原因，文中又从土壤水资

6、源的形成和转化结构——补缭和消耗两方蕊对黄河流域士壤水资源的结构作了详细分析。结果袭明：主壤拳资源豹毒}缭藿——酶承入渗毒}绘量愚烹壤承资源形成豹主要孝}绘滚，全流域58．3％的降水转化成烹壤水资源。辩层截留量是影响降水入渗补给量的主要影响成分。在区域降水量变化的过程中，降水入渗补给量和颡层截留量的变化集中表现为：当区域年降水爨小于450mm时，随着降水量的降低，慧者均减少，假前者的降蟠太子后者；当簿承鬃超过500mm器，尽管疆罄降承量懿壤麴，二者毽均袭瑗鑫堰黧豹憝势，餐是前者的增长幅度大于麟者。同时士地利用状

7、况通过对降水转化结构的影响谶而影响相应区域的土壤水资源转化率，但对降水转化结构和士壤水资源转化率的影响不同．空瓣整钵趋势：焚{霹滚域多年擎均主壤承资源戆鞲拳入渗李}绘量与簿农爨豹空怒交化不同，鲞降水量里瓒从西北向东南增加静趋势时，对应的降承入渗补给鬣掰以河口镶～龙门区间为界，分别向上游和下游递减。且下游的补给量大予上游；其中中夏～内蒙古河套临河送阔最小。7造成降承誊}绘萋蠢菝主辩空交纯豹嚣困圭要怒送域降承及洚承转证缭{鸯静改交。在此过程中冠层截留(文中包括透水颟积上植被的澈层截流和地面填洼量)怒主要的影响因素。

8、为此，文中提出要实现土壤涵养水源．应增加土壤水资源的降水入渗补给量．为撵热降零入渗羚绘量，癍旅据嚣域鹣降承量豹季誓煮，逶过采取调控±墟覆狻耱覆被挺被种类和布局的措施得12乏实现。在土壤水资源的消耗量方面：全流域多年平均土壤水资源中有81．6％消耗于土壤蒸；发，主要集中于年初期年来；有18．4％消耗于植被蒸腾，以以8月份为主．不同=级子‘：滤壤遣爨毒与全滤域稳钕懿潢耗关系，甬子蒸笈鹣演耗