摘要
水在海-气-冰-岩各圈层中运移完成水循环过程,但工业革命以来由于气候变化和人类活动影响,水资源收支不等造成水源涵养或亏缺存在空间差异。本文获取小滦河流域长期监测的气象、地表水文数据,定期实地调查地下水和土地覆被样本,搜集遥感反演的土壤水分资料,借助ETWatch模型估算实际蒸散,遥感反演土地覆被,运用水平衡公式核算小滦河流域降水、实际蒸散、径流、储变量之间的动态平衡关系,从土壤水和地下水两个角度分析水源涵养时空分布特征。得到结论如下:(1)降水以3.76mm/a的速率增加,2001-2015年增长缓慢,2016-2020年快速增加,空间分布上呈现“东多西少”,最高值出现在流域东北部的塞罕坝机械林场;(2)实际蒸散量以2.71mm/a速率增加,慢于降水的增加速率,2014年以后,高降水年的实际蒸散低于降水,水分被储存下来或用于其后的低降水年蒸散消耗,空间分布从上游到下游呈现“高-低-高”空间格局,实际蒸散量湿地>林地>耕地>建设用地>草地>沙地裸地;(3)径流以0.13mm/a的速率减少,丰水期径流减小速率快于年径流,但枯水期的径流增加,“削峰补枯”效应明显;(4)储变量虽为负值但以1.17mm/a的速率增加,越来越多的水资源被涵养在土壤和地下;土壤水分以0.0018(m3/m3)/a的速率增加,上游多下游少,最高值出现在流域北部偏西的林草交错带,2010年以后,土壤水高值区从中游向下游扩展;地下水潜水位上升区面积远大于下降区面积,总体变化为稳中上升趋势,8-9月达到全年水位最高值。从综合调查监测的角度探索了小流域水平衡研究方法,为水资源综合管理提供支撑。
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单位中国科学院; 遥感科学国家重点实验室; 中国地质环境监测院