《基於區域水循環的土壤水資源數量評價方法研究》是依託中國礦業大學，由朱奎擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於區域水循環的土壤水資源數量評價方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱奎
- 依託單位：中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於自然條件和人類活動改變了下墊麵條件，華北地區的水循環較過去有很大變化，水資源供需矛盾日益加劇，解決的根本出路在於水資源的高效利用，土壤水資源的高效利用是最為重要的一個方面，合理的進行區域土壤水資源評價，成為水資源最佳化配置的關鍵問題之一。. 本課題從區域水循環角度，以區域土壤水資源的數量評價為研究主題，以河北易縣水循環開放實驗基地-崇陵實驗流域為研究對象，採用野外實地調查和定位實驗觀測、計算機模擬分析相結合的研究方法，研究單元“土壤-植被-大氣”水分傳輸系統和流域“降水-地表水-土壤水-地下水”轉換的水循環機理，明確土壤水資源與地表水資源、地下水資源之間的相互區別與聯繫，建立基於區域水循環的土壤水資源數量評價的指標體系和方法，獲取不同時空、不同下墊麵條件的土壤水資源量及其利用效率，為缺水地區的水資源總量評價和高效利用提供理論基礎和科學依據。
結題摘要
由於自然變化和人類活動改變了下墊面狀況，華北地區的水循環較過去有很大變化，水資源供需矛盾日趨突出。本研究結合現場實驗與流域水文模型模擬的方法，建立研究區土壤水資源數量評價的指標體系和方法，獲取不同時空、不同下墊麵條件的土壤水資源量，為缺水地區的水資源評價和高效利用提供理論基礎和科學依據。具體研究方法及結論如下： （1）提出將未利用土壤水資源量、有效利用的土壤水資源量、最大可能存儲的土壤水資源量等作為土壤水資源量的評價指標； （2）在崇陵小流域開展了土壤水分運動規律實驗研究。以不同下墊面的土壤為實驗對象，測量的土壤參數包括土壤容重、飽和含水量和田間持水量、土壤累計入滲曲線和飽和導水率等； （3）構建了崇陵流域SWAT模型水文模型。利用實測土壤含水量進行率定和驗證，在率定期納什係數和確定性係數分別為0.73與0.88，驗證期分別為0.64和0.86，模擬結果較好，能夠為土壤水資源評價提供模擬基礎； （4）計算得到崇陵流域2004～2013年的多年平均土壤水資源量為400.98mm，占降水量的84.2%，多年平均有效利用的土壤水資源量為369.57mm，占降水的77.6%，兩者在空間分布上較為相似。流域內未利用土壤水資源量約為31.41mm，在降水較少的年份也能達到10mm以上，具有進一步開發利用的可能； （5）選擇2013年作為代表年分析了土壤水資源的月變化過程，結果表明研究區的土壤水資源量具有明顯的季節性變化。1～5月份逐月土壤水資源變化特徵不顯著。6～9月土壤水資源量有明顯增長，10～12月份，土壤水資源量逐漸降低； （6）進一步分析各氣象因子對土壤水資源量的影響，結果表明崇陵流域的土壤水資源量與降水量的相關性最好，相關係數達到了0.98。氣溫、風速與土壤水資源的相關性相對較差； （7）計算更大尺度的潮白河流域和海河流域的土壤水資源量並進行對比。崇陵流域與潮白河流域土壤水資源量占降水的比重相近，海河流域相對較小。崇陵和潮白河流域的有效利用土壤含水量占降水的比重較大，三個區域的未利用土壤水資源量相近，均為30mm左右。
