土地利用变化对赣江流域径流的影响研究

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1、第29卷第10期自然资源学报Vol.29No.102014年10月JOURNALOFNATURALRESOURCESOct.,2014土地利用变化对赣江流域径流的影响研究1,2231*陈昌春，张余庆，项瑛，王腊春（1.南京大学地理与海洋科学学院，南京210093；2.南京信息工程大学遥感学院，南京210044；3.江苏省气候中心，南京210008）摘要：论文以赣江流域为研究区，基于SWAT分布式水文模型及SUFI-2算法，利用流域DEM、土地利用、土壤、气象等数据，结合GIS和RS技术，对流域土地利用变化的径流响应进行定量分析与研究。结果表明：影响模型模拟效果前3位的敏感参数分别为

2、ALPHA_BF、CN2、ESCO，得出率定期和验证期的模拟值与实测流量过程拟合程度较优，其R2和Nash-Sutcliffe效率系数ENS均高于0.90，相对误差

3、Re

4、均小于3%；流域内1990年与2000年土地利用均以林地、水稻田、草地为主，此3种类型约占流域总面积的85%；在相同气象条件下，两期土地利用情景下的月、年均径流量变化趋势较为一致，2000年土地利用情景下的年径流量比1990年略大；相比1990年土地利用情景，2000年产水量增加最为显著的区域主要为赣江流域东部、东南部和西南部，建筑用地、水浇地和裸岩面积的增加、林地面积的减少可能是引起产水量增加的主要因素。关键词

5、：赣江流域；径流模拟；SWAT模型；土地利用；SUFI-2算法中图分类号：F301.24;P333文献标志码：A文章编号：1000-3037(2014)10-1758-12DOI：10.11849/zrzyxb.2014.10.011土地利用/覆被变化（LUCC）对流域水文过程有着明显的影响，引起水资源在时空格局上重新分配和以水为介质的各种污染物输移规律发生改变，并引发水土流失、土地[1-3]退化、水环境恶化等一系列生态环境问题，进而制约人类社会经济的可持续发展。在较长时间尺度上，气候变化是影响流域水文过程的主要因素之一，而在较短时段内，城市化进程、产业格局变化与相关政策共同驱动的

6、土地利用变化是导致流域水文过程变化[4-6]的主要原因。因此，流域土地利用变化的水文响应研究有利于流域水资源合理开发与管理，可为流域社会经济可持续发展提供有效的水资源服务，它已成为当前全球变化和[7-10]水科学研究的热点、难点，此类研究从早期的集总水文模型、试验流域法逐渐发展到当前采用各种分布式水文模型模拟水文过程。其中美国农业部下属农业研究中心开发的SWAT（SoilandWaterAssessmentTool）分布式水文模型基于GIS和RS平台模拟复杂流域较长时间尺度的水文、物质循环变化过程，这为定量研究流域土地利用变化的水文效[11]应提供了有效的技术支撑。赣江是鄱阳湖流域

7、五大水系中最大的河流，其流域土地利用变化所引起的水量、水质等变化对鄱阳湖水资源有着重大影响。为此，本文基于GIS和RS平台分析该流域土地利用变化过程，而后结合多源数据建立流域SWAT模型定量分收稿日期：2013-09-13；修订日期：2014-02-17。基金项目：国家科技支撑项目（2013BAB05B01-3）；国家自然科学基金面上项目（41271410）。第一作者简介：陈昌春（1963-），男，江苏盐城人，博士研究生，硕士生导师，主要从事水文模拟与水文气候学研究。E-mail:changchunc@nuist.edu.cn*通信作者简介：王腊春（1963-），男，江苏金坛人，教

8、授，博士生导师，主要从事水文水资源研究。E-mail:wang6312@263.net.cn10期陈昌春等：土地利用变化对赣江流域径流的影响研究1759析不同时期土地利用条件下的径流响应，以期通过本研究为赣江流域水资源合理开发利用及生态环境保护提供科学依据。1研究区概况赣江是鄱阳湖流域内第一大水系，也是长江下游最重要的支流之一，位于江西省中南部，先后流经赣州、吉安、萍乡、宜春等市（县），全长751km，流域总面积约为835002km，占整个鄱阳湖流域面积的51%，年均径流83量687×10m，约占鄱阳湖区径流量的50%，平均径流深为849mm，主要支流有湘水、梅江、平江等。南昌外洲

9、水文站控制断面以上赣2江流域面积为80948km，位于113°42′~116°38′E、24°30′~28°42′N之间，流域内地貌格局多样，主要以山地丘陵为主，低丘岗地为辅，由南向北海拔高度逐渐降低呈阶梯状分布（图1），流域内土地利用类型以林地、耕地为主，图1赣江流域DEM主要土壤类型以典型强淋溶土、旱耕人为土为Fig.1DEMofGanjiangBasin主。赣江流域位于亚热带湿润季风气候区，四季分明，气候温和，春夏之交梅雨多，秋冬季节降雨少，多年平均气温约为17