[发明专利]一种基于供给型水文生态系统服务的流域水资源管理方法

说明书

本发明涉及一种基于供给型水文生态系统服务的流域水资源管理方法，包括采用机理性流域水文模型模拟采集的基础信息进行分析的得到总产水量，并将其作为供给型水文生态系统服务，得到供给型水文生态系统服务空间分布图层；采用市场价值法量化供给型水文生态系统服务的经济价值得到其经济价值空间分布图层；采用空间生态规划模型根据两个空间分布图层模拟流域水资源保护与潜在开发区域的划分。本发明利用机理性流域水文模型分析土地利用变化、土壤性质以及气候、地形等对产水量时空分布的影响及相对重要性，并结合空间生态规划模型鉴别出需要重点保护的水资源区域和潜在开发的水资源区域，提升了水资源保护的全面性与有效性。

技术领域

本发明涉及水资源管理和规划技术领域，尤其涉及一种基于供给型水文生态系统服务的流域水资源管理方法。

背景技术

水是人类生存和生产活动必不可少的珍贵自然资源。近年来，随着人口增加和经济快速发展，水资源供需矛盾日益严重。我国人均水资源量少，时空分布不均，属于典型的结构性缺水国家，将流域水资源作为自然生态资源(供给型水文生态系统服务)保护规划的关键要素已成为我国相关政府机构和学术界的普遍共识。因此，提出基于供给水文生态系统服务的流域水资源管理方法是最终解决流域水资源供需矛盾的关键，是实现水资源保护与开发的根本途径之一。

气象、地形、土地利用类型和土壤类型的分布特征影响流域水文循环，进而影响流域产水量时空分布特征，即水资源具有自然属性；流域内水资源提供了人类生活和生产所需水量，创造了经济价值，即水资源具有社会属性；从生态学角度看，产水量是供给型生态系统服务中的一种，即水资源具有生态属性。传统的流域水资源管理方法多从简单的降水与蒸散资料或简单的水文模型估算流域产水量的变化和利用多元统计方法对水资源保护区进行聚类分析，前者未能考虑水文循环过程，后者未能构建水资源保护优先区的分类。此外，先前水文模型模拟采用的计算单元与水资源管理与规划所采用的计算单元未能保持一致，未能做到两者模型的有效耦合。

目前，我国流域水资源管理主要以量化土地利用变化和气候变化对流域水量的影响为主，现有的水资源管理方法在实际应用过程中，无法考虑水资源的社会经济价值和水资源管理保护区空间布局的优化性。

因此采用何种方法从时间和空间上确定流域总产水量的时空分布特征；采用何种方法从时间和空间上确定流域总产水量的时空分布特征；如何将水资源的社会经济价值集成到水资源的保护区选址研究；以及如何明确供给型水文生态系统服务空间保护优先区的分类等问题是现阶段需要解决的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种基于供给型水文生态系统服务的流域水资源管理方法，解决了现有的技术研究分析中存在的不足。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种基于供给型水文生态系统服务的流域水资源管理方法，所述管理方法包括：

采用机理性流域水文模型模拟水文循环过程，对收集流域地形、气象、土地利用率和土壤的基础信息进行分析的得到总产水量，并将其作为供给型水文生态系统服务，进而得到供给型水文生态系统服务空间分布图层；

采用市场价值法量化供给型水文生态系统服务的经济价值得到其经济价值空间分布图层；

采用空间生态规划模型根据所述供给型水文生态系统服务空间分布图层和所述经济价值空间分布图层模拟流域水资源保护与潜在开发区域的划分。

进一步地，所述得到供给型水文生态系统服务空间分布图层包括：

通过机理性流域水文模型将整个研究流域划分为多个子流域，并将每一个子流域划分为单个或多个水文响应单元(Hydrologic Response Units，HRUs)，得到水文响应单元的空间分布矢量图；其中，HRU是子流域的最基本单元，它表征同一子流域内有着相同的地表覆盖、土壤类型和管理方式；