基于RS和GIS的崂山区雨水资源化潜力计算及利用研究

摘要

中国是个缺水的国家,人均水资源量仅占世界人均的四分之一。干旱缺水、洪涝灾害和水环境恶化一起成为了新世纪中国面临的三大水问题,很大程度地制约了经济增长和社会的可持续发展。同时,城市化也带来了环境污染、洪涝灾害等一系列问题,而雨水作为一种最根本、最直接、最经济的水资源,是自然界水循环系统中的重要环节,既可以补给地下水,也可以改善和保护生态环境。因此雨水利用成为摆脱水资源困境的一条重要途径。
　　滨海地区是陆地和海洋交互作用的过渡地区,地理位置决定了其特殊的雨水资源化利用模式。本文在中德科技合作与交流项目(2007DFB70200)、国家自然科学基金资助项目(41371395)、国家科技支撑计划项目(2012BAB11B01)、山东省水利厅资助项目(鲁水财字【2012】49号-2)和青岛市水利科技项目(青201002)的资助下,以山东省青岛市崂山区为研究对象,采用RS和GIS技术,分析计算雨水资源化的潜力,着重研究雨水资源的利用。主要研究内容和成果如下:
　　(1)分析研究国内外雨水资源化现状和潜力计算方法,探讨我国在雨水利用方面取得的成就,借鉴其雨水资源化潜力的计算方法和利用研究。
　　(2)通过对崂山区基本概况的阐述和分析,揭示崂山区社会经济发展的演变趋势,并且通过分析崂山区水资源利用历史和水资源利用问题提出雨水利用的必要性。
　　(3)利用GIS软件对崂山区的遥感影像和专题图件进行校正、裁剪、提取、分类等步骤得到坡度图、坡向图、土地利用类型图等相关图件。根据高程划分山丘区和平原区,结合相关降水量的资料,分别计算出山丘区和平原区的雨水资源化潜力:山丘区的丰水年、平水年和枯水年雨水资源化潜力计算结果分别为5.151×107 m3、4.048×107 m3和3.355×107 m3,平原区的丰水年、平水年和枯水年雨水资源化潜力计算结果分别为为5.971×107 m3、5.02×107 m3和3.915×107 m3。所以,崂山区丰水年、平水年和枯水年的雨水资源化潜力计算结果分别为:11.122×107 m3、9.068×107 m3和7.27×107 m3。这为崂山区兴建雨水利用工程提供科学依据。
　　(4)在雨水利用方面,崂山区分为山丘区、平原农业区和建成区三种类型进行研究分析。利用RS和GIS技术对不同类型下垫面的雨水利用进行分析,提出山丘区、平原农业区和建成区三种不同类型区的雨水利用方式。山丘区的雨水利用方式主要有拦坝建水库、雨水就地拦蓄入渗、雨水叠加利用以及雨水资源异地利用四种方式;平原农业区的雨水利用方式主要包括集流面雨水利用方式和雨水径流蓄存方式两种方式;建成区的雨水利用方式主要有两种:集雨樽和蓄水池。这为滨海地区不同类型区雨水利用规划方案的制定设计提供方法和依据。

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中文摘要

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1 绪论

1.1 选题背景

1.2 雨水资源化的概念

1.3 国内外雨水资源化的研究现状

1.4主要研究内容和技术路线

2 研究区基本概况

2.1 研究区自然地理与社会经济概况

2.2 研究区水资源开发利用中的问题

3数据处理

3.1 数据源

3.2 数据处理

4 研究区雨水资源化潜力计算

4.1 降水量分析

4.2 山丘区雨水资源化理论潜力计算

4.3 平原区雨水资源化理论潜力计算

4.4 研究区雨水资源化潜力计算

5 研究区雨水资源的利用研究

5.1 山丘区雨水资源的利用研究

5.2 平原区雨水资源的利用研究

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文和参与科研项目的情况

致谢