Page 79 - 2020-6

第 18 卷 第 6 期 中国水利水电科学研究院学报 Vol.18 No.6
2020 年 12 月 Journal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research December，2020

文章编号：1672-3031（2020）06-0515-11

闽江上游生态环境改变对山洪过程的影响研究

李 青 ，孙东亚 ，刘荣华 ，李昌志 ，刘 云 1，2
1，2
1，2
1，2
1，2
（1. 中国水利水电科学研究院，北京 100038；2. 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心，北京 100038）
摘要：山洪灾害易发地区一般处于江河上游的生态脆弱区和生态敏感地带，水土流失和生态退化加剧了灾害程
度。选取闽江上游为研究区域，重点研究生态环境变化与山洪的耦合关系。以 2013 年闽江上游生态系统分类结
果为本底数据，利用 GIS 技术，模拟退耕还林、矿山恢复、生态封育 3 种生态最优情景以及生态退化情景。采用
HEC-HMS 模型，基于设计暴雨资料计算不同生态情景下洪水过程，进而分析生态优化及生态退化条件对山洪过
程的影响。由研究结果可得，生态类型优化对洪水削峰滞时作用显著，洪水峰值减小，洪水集中度减小、冲击力
减弱，不易成灾；生态条件退化后，洪峰值增加，峰现时间提前。因此，改善易灾地区生态环境，调节径流能
力，可有效提升抗御山洪灾害的能力，对于减少山洪灾害损失具有重要意义。
关键词：生态环境改变；洪水过程；山洪；情景模拟；闽江上游

中图分类号：TV87 文献标识码：A doi：10.13244/j.cnki.jiwhr.20190089

1 研究背景

易灾地区生态环境综合治理是山洪地质灾害防御工作的重要环节。我国易灾地区一般地处江河
上游的生态脆弱区和生态敏感地带，森林植被和草地生态系统具有破坏易、恢复难的特点，森林、
［1］
草地、湿地的生态功能减弱，加剧了自然灾害程度 。生态环境变化改变了植被生态条件，促使流域
的降雨截留和洼蓄作用发生变化，并在一定程度上改变流域坡面的阻力特性，影响流域汇流时间及
洪峰流量。因而，生态环境条件是洪涝灾害的主要孕灾环境之一，对洪涝灾害的致灾过程具有重要
［2］
影响 。众多学者通过研究生态环境变化与洪涝灾害的耦合关系，分析自然流域的生态环境变化对地
表粗糙程度、容蓄水量和行洪路径产生的影响，揭示控制地表径流的速率、影响洪水演进的路径和
速度的规律 ［3-5］ 。
本研究以福建闽江上游地区为研究区域，重点研究生态环境变化与山洪过程的耦合关系。以闽
江上游生态系统分类结果为本底数据，设置典型小流域不同生态环境条件的情景，模拟计算小流域
暴雨洪水过程，分析生态优化及生态退化条件下山洪过程的变化情况，为易灾地区生态环境评估提
供理论支撑。

2 研究区域概况及数据来源

2.1 研究区概况 闽江是福建省最大的河流，自西向东流入东海。闽江主流上源为沙溪，在沙溪口
［6］
汇入富屯溪后为干流，至南平一段称西溪，南平以下即为闽江 。南平以上河段是闽江上游，本研究
闽江上游流域包含光泽县、邵武市、顺昌县等 13 个县，面积共计 2.8 万 km（图 1（a））。
2

收稿日期：2019-05-31；网络首发时间：2020-12-21
网络首发地址：https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.5020.TV.20201218.1345.001.html
基金项目：中国水科院基本科研业务费项目（JZ0145B032018）；全国山洪灾害防治项目（126301001000150068）；环境保护部科研
业务专项（JZ0203A132014）
作者简介：李青（1982-），博士，高级工程师，主要从事洪涝灾害风险分析及预警技术研究。E-mail：liqing@iwhr.com

— 515 —