利用SCS-CN方法估算流域可收集雨水资源量.pdf

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1、第28卷第12期862012年6月农业工程学报Transac“onsoftbeChiI陀seSocietyofAgriculturalEngineering、bl，28No．12Jun．2012利用SCS．CN方法估算流域可收集雨水资源量王红雷，王秀茹※，王希(北京林业大学水土保持学院教育部水土保持与荒漠化防治重点实验室，北京100083)摘要：流域可收集雨水资源的定量研究对于雨水资源开发利用及其T程规划和建设具有十分重要的意义。该文以北京市门头沟区小流域为研究对象，采用遥感和地理信息系统技术，对流域下挚面特征有关的空间和属性数据进行提取和分析；在此基础上，结合不同水平年降雨资料，运用美

2、国农_k部水土保持局(sojlconservationservice)开发的径流曲线模型(SoilConsen，alionSeⅣicccurvenumbermethod，scs．cN)，得出不同下垫面特征的径流系数，结合地理信息系统技术生成径流潜力空间分布图。计算了平水年(J口b50％)、丰水年(尸b25％)、枯水年(JDb75％)可收集雨水资源量分别为1．2×107，2．2×lO7，O．8×107m3：为小流域综合治理和雨水集蓄利用丁程的规划与设计提供科学依据。关键词：遥感，地理信息系统，雨水，ScS—CN，径流潜力doi：IO．3969／j．issn．1002—6819．2012．1

3、2015中图分类号：rv213．9文献标志码：A文章编号：1002—6819f2012)一12—0086一06王红雷，王秀茹，王希．利用SCS￡N方法估算流域可收集雨水资源量[J]．农业工程学报，2012，2B(12)：86—91．wangHong氓Ⅵ『angxi哪，w狮gXi，SCs-CN．b锚edappro解hfbf铭timalingcollectabIerainwaterinw眦rshed—scale【J】．1'rans∞tionsofⅡlechine∞S0cieqofA鲥cult呦lEngineering(Tr锄sactioIlsoftlleCSAE)，2012，28(12)：8

4、6—91．(inchine∞w油En翊ishabs仃act)0引言水资源是对工农业生产、经济发展和环境改善的极为重要的自然资源。近年来，北京市门头沟区沟域经济快速发展，水资源供需矛盾日益突出，地表可用水资源量呈逐年下降趋势。由于流域沟道表层土壤松散，遇降雨或灌溉，板结严重，大部分降雨快速转化为地表径流而流失，雨水资源未能得到有效利用。虽然以小流域为单位，实施了多项雨水集蓄利用丁程，由于对可收集雨水资源量及其宅间分布特征认识不足，不乏集蓄水设施无水可蓄和蓄水设施经常溢流的情况。因此，以小流域为单元，合理的分析评价可收集雨水资源量及其分布尤为重要。目前，水文模犁被广泛应用于流域工程规划和设计

5、，利用水文模型研究小流域雨水集蓄利用也渐成趋势，特别是分布式水文模型，由于能够反映流域的土地利用、土壤透水性、土壤水分、坡度、降雨强度等下挚面因子对雨水收集量的影响而被广泛采用[I卅，常见的分布式水文模型有SCS．CN、CASC2D、TOPMODEL、HEC．1、HEC—HMS、KINEROS及GIUH等。但SCS．CN模型具有结构简单、对输入数据量要求不是很高、模拟精度高等特点，能够全面反映流域下垫面自然条件对可收集雨水资源量的影响【5罐1；因此，该文采用SCS．CN计算流域收稿日期：20lI—11．25修订日期：2012—05—15基金项目：北京市门头沟区流域治理专项资金项目(YSL

6、y2011016)作者简介：乇打雷(1983一)，男，河南永城市人．博十，研究方向雨洪利用、流域综合治理。北京北京林业大学水土保持学院，loo鸺3。Email：stbc-gjs@163．com※通信作者：于秀茹(1957一)，女，河北保定市人，北京林业大学水土保持学院教授。博士，博士生导师．研究方向流域管理、水资源及农瑚水利等。北京北京林业大学水土保持学院100083。En删I：w柚g．xr@163，com可收集雨水资源量。采用分布式水文模型，需要RS、GIS、数值计算及计算机等技术的支持。Rs技术足获得地形、地貌及土地利用信息等数据的有效途径之一，主要数据来源有Landsat、SPOT

7、及SRTM等。OIS是管理和分析空间数据的有效工具，能够处理水文模型所需要的空间和属性数据，特别是0IS的叠置(overlay)和分析(analysis)=r=具能够根据土地利用、土壤及坡度数据生成模型所需的参数睁11l。该文以小流域为研究对象，采用RS和OIS技术，运用SCS—CN模型，计算流域可收集雨水资源量，并分析其局地径流汇集能力，为小流域综合治理和雨(洪)水集蓄利用工程的规划与设计提供科学依据。1材料与方法1．1研究区概况