沂河上游土地利用变化的设计洪水响应研究

(河海大学 水文水资源学院,南京 210098)

土地利用/覆被变化(LUCC)会引起流域下垫面条件发生变化,导致流域产汇流规律发生不同程度的改变,直接影响暴雨洪水特性[1].目前,国内外主要研究LUCC 的径流响应,关于LUCC 的设计洪水响应研究还相对较少.吴淼等[2]对淮河上游小流域构建SWAT 模型进行模拟,结果表明该流域在LUCC 前后,频率越大,流域设计洪水减小越多.雷超佳等[3]采用HEC-HMS模型对奉化江皎口水库流域进行研究,分析了该流域不同重现期的洪水过程在LUCC影响下的变化情况.魏冲等[4]以深圳市石岩流域为研究对象,经分析得出,该流域不同频率的设计洪水受城市化影响较剧烈.

近年来,沂河上游流域土地利用方式发生改变,不透水面积呈现增加趋势,容易导致洪涝灾害频繁发生,因此,迫切需要定量研究设计洪水对LUCC 的响应,了解下垫面变化对流域防洪具有重要的意义.本文基于HEC-HMS分布式水文模型,分析沂河上游流域1985-2015年LUCC 对设计洪水的影响,通过划分响应分区探讨不同重现期下设计洪水对LUCC的空间响应,为流域防洪减灾提供一定的科学依据,也为流域下游水库安全运行提供一定的参考.

1 研究区概况

沂河发源于山东省沂源县田庄水库,上游为发源地至沂源县东里店,地势自西北向东南倾斜,以低山丘陵为主,干流河长63.5km,河道平均比降2.7‰.沂河上游流域夏季高温多雨,汛期集中在6～9月.源头田庄水库是大(二)型山区水库,水库流域面积424 km2,水库总库容1.2亿m3.研究区……