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本文使用HSPF水文模型模拟在不同土地利用格局的生态恢复方案中张家嘴小流域的生态水文水质过程,为张家嘴小流域选取生态效益最优的生态恢复方案,验证生态恢复方案的合理有效性。本文选择张家嘴小流域为研究区域,使用Arc GIS和HSPF水文模型在小流域尺度上开展以不同土地利用格局下的生态水文水质过程模拟,进行研究分析。得出如下结论:1)从现状和方案的对比表明,较现状径流量而言,规划方案径流量减少了0.0003 ft3/s,调整方案1的径流量减少了 0.0014ft3/s,调整方案2的径流量减少了0.0010ft3/s,调整方案3的径流量减少了 0.0003ft3/s。方案的水土保持力都优于现状,而规划方案与调整方案的径流量对比为调整方案1的径流量最小,其次为调整方案2,调整方案3的径流量最大。2)比较现状和方案的水质模拟的变化量表明,与现状相比,规划方案的水温降低了 0.236°F,泥沙含量减少了 0.0018mg/l,总氮和总磷的含量分别减少了0.045mg/l和0.051mg/l,BOD含量减少了 0.513mg/l;调整方案1的水温降低了0.043°F,泥沙含量减少了 0.0019mg/l,总氮和总磷的含量分别减少了 0.084mg/l和0.057mg/l,BOD含量减少了 0.731mg/l;调整方案2的水温降低了 0.154°F,泥沙含量减少了 0.0014mg/l,总氮和总磷的含量分别减少了 0.068 mg/l和0.055mg/l,BOD含量减少了 0.643mg/l;调整方案3的水温降低了 0.149°F,泥沙含量减少了0.0006mg/l,总氮和总磷的含量分别减少了0.045mg/l和0.051mg/l,BOD含量减少了 0.513mg/l。规划方案与调整方案的整体水质数据对比可知,水质变化最大的是调整方案1,其次为调整方案2和规划方案,调整方案3的水质变化最小。3)对现状和各方案进行显著性检验,结果表明:与现状相比,规划和三组规划调整方案的显著性差异明显。现状与调整方案1显著性差异最明显,现状与调整方案2和规划方案差异性次之,现状与调整方案3显著性差异最不明显。方案中,规划方案与调整方案1、规划方案与调整方案2、调整方案1和调整方案2与调整方案2和调整方案3之间差异性显著。综上所述,规划方案和三种调整方案都优于现状土地利用格局,而规划方案和三种调整方案中生态恢复效益最优的为调整方案1,其次为调整方案2、规划方案,生态恢复效益最弱的为调整方案3。