基于SWAT模型的黑河中游蓝绿水安全时空变化分析

作     者：韩子言 蒙吉军 邹易 HAN Ziyan;MENG Jijun;ZOU Yi

作者机构：北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 

出 版 物：《生态学报》 (Acta Ecologica Sinica)

年 卷 期：2024年第44卷第15期

页      面：6473-6486页

核心收录：

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家重点研发计划课题(2023YFF1304701) 

主　　题：蓝水 绿水 水安全 SWAT模型 黑河中游 

摘      要：蓝水和绿水是淡水资源循环的两个组成部分,反映了人类活动和生态系统可利用水资源,用来评估区域水资源的安全状况,优化区域水资源管理。然而,目前对于同时揭示蓝绿水资源安全之间潜在联系的空间规律的研究还较为缺乏。地处西北内陆干旱区的黑河中游的生态环境保护和社会经济发展之间的用水矛盾日益加剧,导致水资源供需关系渐趋紧张,影响区域可持续发展。以黑河中游为研究区,采取多源地理数据,基于SWAT模型分析了黑河中游2000—2020年期间子流域尺度上蓝水和绿水资源的可用性,进而结合用水需求,定量评估了蓝水资源和绿水资源安全的时空变化。结果表明:(1)率定期和验证期R2与NSE均0.7,说明观测径流与模拟径流之间一致性较好,构建的SWAT模型在蓝绿水安全研究中较为可靠。(2)黑河中游的年平均绿水资源量是蓝水资源量的4倍,是该地区的主要水资源。从空间分布来看,蓝绿水资源的空间分布具有较大的差异性,蓝水资源大多分布于南部林草地和干流两侧的农田灌区,而绿水从南部向北部呈现递减趋势(2)由于水资源供给和需求的空间不匹配,蓝水资源的安全性较低,不安全地区位于中部农田集中区,而绿水资源安全性较高且整体较为稳定,空间差异不大。研究结果可为区域水资源持续管理提供参考。