区域雨水资源化潜力及其空间分布格局研究
发布日期：2006-04-30 作者：赵西宁 来源：本站原创
| 我中心2005届博士研究生赵西宁，在导师王万忠研究员和吴普特研究员的指导下，经过三年努力完成了区域雨水资源化潜力及其空间分布格局研究 摘 要 干旱缺水是制约黄土高原社会经济发展与生态环境重建的主要限制因子，研究该区雨水资源化潜力问题，对于解决干旱缺水，提高农业生产力和生态环境重建工作具有十分重要意义。针对雨水资源利用现状及存在问题，主要致力于下述5个方面的研究：（1）雨水资源化潜力理论及其计算方法；（2）区域雨水资源化潜力评价指标体系；（3）基于GIS的区域雨水资源化潜力定量评价模型；（4）区域雨水资源化潜力空间分布格局；（5）区域雨水资源化可实现潜力评价。经过两年多的理念开发、系统推理及其综合分析，取得主要研究结果如下： 1. 提出了“雨水资源化潜力”的概念，即特定区域在一定时段和科学技术水平条件下，以雨水资源开发利用不引起生态环境退化为前提，可以开发利用的潜在雨水资源量，即雨水转化为雨水资源的最大能力，并就其内涵及外延做了系统分析和讨论。以雨水资源化复杂系统转化过程为基础，分析雨水转化过程中各个方面的雨水资源损失分量，构建区域不同雨水资源化潜力的计算方法。 2. 基于科学性与实用性相结合原则，对区域雨水资源化潜力影响因素进行分析，提出适宜于黄土高原雨水资源化潜力定量评价的指标体系：降雨因素――汛期降雨量；土壤因素――大于0.25mm土壤水稳性团粒含量；地形因素――沟壑密度；植被因素――植被盖度；人为影响因素――治理度。 3. 利用GIS的空间叠加/属性提取分析功能和图形趋势软件Surfer，对影响区域雨水资源化潜力的多种来源数据进行有效集成。并在上述大量集成数据支持下，以评价指标体系为建模参数，建立以可实现潜力为评价结果的区域雨水资源化潜力定量评价模型。并以该模型为基础，对黄土高原雨水资源化可实现潜力进行评价预测。 4. 引入人工神经网络建模方法，构建基于评价指标体系的BP神经网络雨水资源化潜力评价模型，模型能较好刻画区域雨水资源化潜力评价的复杂非线性特性，但其是一种纯数学性质的黑箱模型，难以确定各个评价因子之间的关系，仅是在没有合适理论模型应用情况下快速解决问题的一种技术手段。 5. 应用模糊分级统计方法，对黄土高原雨水资源化理论潜力和可实现潜力进行分级研究。采用理论潜力<250mm、250～420mm、420～550mm、>550mm分级点，将其分为较小、一般、较大、极大4级，并基于流域完整性考虑，将其分为26个二级区。采用<20mm、20～40mm、40～60mm、60～80mm、>80mm分级点，将可实现潜力分为极弱区、较弱区、一般区、较强区和极强区5个一级区和28个二级区。借助GIS制图原理，建立黄土高原雨水资源化理论潜力和可实现潜力空间分布区划图。 6. 以黄土高原临界产流降雨量10mm作为研究标准，对大于10mm年降雨量不同降雨频率（25％、50％和75％）、不同集流效率（40％、60％和80％）的集雨潜力进行分析探讨，建立不同条件下的黄土高原可集雨量区域分布曲线图。 关键词： 黄土高原 雨水资源化潜力 评价指标体系 定量评价模型 空间分布格局 |