人为扰动对陆面水分能量的影响——以沩水河流域为例

以沩水河流域为例，基于陆面模式CLM4.5，建立了综合考虑作物种植、地下水开采及灌溉等人类活动的流域陆面水文模型。利用所发展模型，针对1981～2012年，取500 m空间分辨率，探讨人为扰动对陆面过程的影响。研究表明： 1）地下水侧向流使得中下游地区地下水位有所提高，平原地下水埋深分布在4 m左右，山区埋深可达到几十米；模拟的叶面积指数较静态MODIS叶面积指数偏大1左右，由此使得种植区月蒸腾量提高约10 mm，土壤蒸发和地表产流有所减少；在灌溉作用下，作物叶面积指数略增长，蒸散发稍有提高，而在假设水稻采用漫灌的情况下，水库灌溉补偿了作物生长产生的水消耗，提高了该区域土壤湿度，增加潜热通量；研究区地下水开采存在但其水文效应并不显著。2）土地覆盖变化自1990年有较大变动，1990～2000年以林地为主，2000年后以耕地为主，其中，1990～2000年土地覆盖类型变化不明显，2001～2012年耕地面积呈先减少再增加又减少的趋势，林地面积则先增加再减少又增加，耕地与林地在2012年所占比例基本持平；同一土地类型内，植被类型变化较为明显，导致陆面水文模拟结果差异较大。