沂河流域土地覆被变化和蓄水工程水文效应的分析与模拟

通过对沂河流域中上游地区不同时期土地覆被变化、蓄水工程发展、流域用水量变化以及流域气候、水文特征及其变化趋势进行分析，研究土地覆被变化、蓄水工程建设与流域降水-径流变化的关系；借助GIS技术，基于DEM，构建适用于研究流域的耦合蓄水工程影响模块的分布式水文模型，评估该流域近45年来土地覆被变化和蓄水工程建设对流域年径流、洪水径流和枯水径流的影响；模拟不同土地覆被变化和蓄水工程分布情景对流域下游水资源量的可能影响。研究结果拟为我国北方暖温带半湿润地区流域生态建设策略的合理调整和水资源的高效利用及合理调控提供科学依据。

河川径流量的变化除与气候变化有关外，还受流域土地覆被变化和蓄水工程（水库、塘坝等）修建、流域水资源开发利用等人类活动的影响。在分析中尺度流域气候变化、人类活动与水文变化之间联系的基础上，评估和模拟土地覆被变化和蓄水工程建设对流域径流量的影响是本项目的研究主题。沂河是淮河流域沂沭泗水系的重要组成部分，是山东省境内的一条重要河流，对沿河两岸地区尤其是贫困革命老区——沂蒙山区的生态、经济和社会发展起着举足轻重的作用。项目以沂河临沂水文站以上流域为研究区域，对流域1951-2010年的水文特征变化及其影响因子进行了分析，定量评估了降水变化和人类活动对径流的影响：沂河流域年径流呈下降趋势主要与人类活动有关。进一步对人类活动-径流关系进行定量评估发现，20世纪60年代中期到70年代中期的蓄水工程修建在流域径流量变化过程中起到了关键作用。而以耕地向建设用地转换为主要特征的流域土地覆被变化对流域径流量变化的影响较小。利用CA-Markov模型对流域土地利用/覆被情景进行了预测，在此基础上应用率定好的SWAT模型对流域的年径流量变化进行了模拟，有助于鉴别流域径流变化的趋势，也有助于评价蓄水工程建设、土地覆被变化与水资源的高效利用及合理调控等政策问题的联系，可为后续研究参考。