發(fā)布時間：2020-04-07 04:59

【摘要】：多數(shù)學者對于徑流變化的趨勢及模擬預(yù)測大多集中在我國主要河流及其支流的研究方面,而對于資料相對缺乏的北方半干旱地區(qū)與高原內(nèi)陸河草原流域氣候波動和人類活動影響下的徑流特征分析及模擬預(yù)測方面的研究卻鮮有文獻報道,因此,本文以內(nèi)蒙古地區(qū)烏蘭木倫河流域和巴拉格爾河流域為研究區(qū)。利用烏蘭木倫河流域1997~2015年與巴拉格爾河流域1959~2015年的水文氣象、土地利用和社會經(jīng)濟等數(shù)據(jù),采用雙累積曲線法、累積距平法、改進的Mann-Kendall趨勢檢驗法、遙感解譯、主成分分析、小波分析法、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬、SWAT模型徑流量模擬和累積量斜率變化率比較法等方法,從不同時間尺度分析了研究流域徑流、城鎮(zhèn)化、氣候和社會經(jīng)濟的變化趨勢,揭示了氣候、社會經(jīng)濟快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化過程對于流域徑流的影響,識別了研究區(qū)年、季尺度下徑流變化的主要驅(qū)動因素,并建立了其與不同時間尺度徑流的映射函數(shù)關(guān)系。論文主要研究結(jié)果如下:1、烏蘭木倫河流域在2005年徑流出現(xiàn)顯著拐點變化,巴拉格爾河流域在1998年徑流出現(xiàn)顯著拐點變化,兩個研究流域在顯著拐點前后(基準期與變化期對比)降水-徑流的天然關(guān)系發(fā)生改變,人類活動的影響顯著增加,徑流變化疊加了人類活動的影響;2、從年代變化來看,兩個研究流域年徑流、豐水季徑流、枯水季徑流多年來總體呈下降趨勢,而流域降水變化不明顯;3、烏蘭木倫河流域在變化期的降水、蒸發(fā)、氣溫等氣候因素的波動沒有顯著趨勢,而2005年前后對比,城鎮(zhèn)化面積和國內(nèi)生產(chǎn)總值顯著增加,快速城鎮(zhèn)化改變了天然徑流發(fā)生機制和變化規(guī)律,是烏蘭木倫河流域徑流減少的主要驅(qū)動因素,氣候變化的波動對于研究流域徑流的減少沒有顯著貢獻;巴拉格爾河流域?qū)Ρ然鶞势谂c變化期所有的氣候要素,溫度、降水和風速變化較大,分別為65.12%、㧟16.97%和㧟13.3%,而其他氣候要素都非常接近,變化小于5%,溫度、降水和風速是氣候要素中影響徑流變化的主要因素。該研究區(qū)第一產(chǎn)業(yè)變化期與基準期對比增加了3.8倍,羊數(shù)量增加了12.06%,人口增長為9%,研究區(qū)在變化期人類活動明顯;4、烏蘭木倫河流域氣候變化對徑流減少的貢獻率為30.41%,而人類活動對徑流減少的貢獻率達到69.59%;巴拉格爾河流域氣候變化對徑流減少的貢獻率為44.14%,人類活動對徑流減少的貢獻率達到55.86%;通過對兩個研究區(qū)流域?qū)Ρ瓤芍?人類活動是引起徑流減少的主要驅(qū)動因素。5、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對于巴拉格爾河流域徑流量與氣候和人類活動因素之間非線性函數(shù)關(guān)系模擬效果總體較好,表明在無法實現(xiàn)分布式水文模擬時,可以考慮在該流域應(yīng)用該方法。6、基于巴拉格爾河流域的DEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、水文氣象數(shù)據(jù),建立流域的SWAT模型,模擬了流域的徑流,結(jié)果顯示:徑流模擬效果的評價指標R_e、R~2和E_(ns)分別在19.57%—22.69%、0.58—0.61和0.53—0.58之間。由SWAT的評價指標表26可知,SWAT模型在模擬巴拉格爾河流域徑流變化的過程中,評價等級僅為滿意,模擬效果一般。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

（1）式中：tX 為徑流或降水序列 x 在第 t 年的累積距平值；ix 為徑流或降水序列 x 在第 i 年的數(shù)值；n 為序列長度，a； x 為序列 x 的徑流或降水序列的平均值。2.2 降水和徑流的關(guān)系分析方法在年，季和月時間尺度上，利用降水-時間、徑流-時間關(guān)系曲線來辨識研究區(qū)流域降水和徑流隨時間的變化關(guān)系和整體趨勢。降水量-徑流量雙累積曲線可以很好的檢測土地利用覆蓋變化對徑流的影響[60-62]，因此，利用降水-徑流雙累積曲線來分析整個分析時段年尺度降水-徑流關(guān)系是否一致。降水-徑流雙累積曲線理論上斜率應(yīng)該恒定，雙累積曲線的拐點可以認為是分界點，，在分界點處降水-徑流關(guān)系改變，可歸因于人類活動或氣候變化的影響如圖 2 所示。徑流系數(shù)代表降水轉(zhuǎn)化為徑流的百分量，反映了截流、儲存、滲透和蒸發(fā)對徑流的綜合影響，其突然變化可以指示原始降水-徑流關(guān)系的變化，所以，計算研究區(qū)不同時間尺度的徑流系數(shù)以進一步驗證降水-徑流關(guān)系是否改變。
【學位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P333.1

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 焦瑋;朱仲元;宋小園;隋佳碩;席小康;董志兵;;近50年氣候和人類活動對錫林河流域徑流的影響[J];中國水土保持科學;2015年06期

2 柳媛普;張強;趙建華;王勝;;氣溫升高對黃土高原半干旱區(qū)陸面特征影響的數(shù)值模擬[J];干旱區(qū)研究;2015年06期

3 陳伏龍;王怡璇;吳澤斌;馮平;;氣候變化和人類活動對干旱區(qū)內(nèi)陸河徑流量的影響——以新疆瑪納斯河流域肯斯瓦特水文站為例[J];干旱區(qū)研究;2015年04期

4 馬龍;劉廷璽;馬麗;孫敏;丁濤;辛顯華;;氣候變化和人類活動對遼河中上游徑流變化的貢獻[J];冰川凍土;2015年02期

5 張利平;李凌程;夏軍;王任超;;氣候波動和人類活動對灤河流域徑流變化的定量影響分析[J];自然資源學報;2015年04期

6 楊立哲;錢虹;郝璐;;錫林河近50年徑流變化特征及其影響因素分析[J];草業(yè)科學;2015年03期

7 王彥君;王隨繼;蘇騰;;降水和人類活動對松花江徑流量變化的貢獻率[J];自然資源學報;2015年02期

8 張調(diào)風;朱西德;王永劍;李紅梅;劉彩紅;;氣候變化和人類活動對湟水河流域徑流量影響的定量評估[J];資源科學;2014年11期

9 趙煜飛;朱江;許艷;;近50a中國降水格點數(shù)據(jù)集的建立及質(zhì)量評估[J];氣象科學;2014年04期

10 鄧曉宇;張強;孫鵬;方朝陽;;氣候變化和人類活動對信江流域徑流影響模擬[J];熱帶地理;2014年03期

相關(guān)博士學位論文 前6條

1 宋小園;氣候變化和人類活動影響下錫林河流域水文過程響應(yīng)研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2016年

2 張愛靜;東北地區(qū)流域徑流對氣候變化與人類活動的響應(yīng)特征研究[D];大連理工大學;2013年

3 田鵬;氣候與土地利用變化對徑流的影響研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2012年

4 邱臨靜;氣候要素變化和人類活動對延河流域徑流泥沙影響的評估[D];西北農(nóng)林科技大學;2012年

5 仕玉治;氣候變化及人類活動對流域水資源的影響及實例研究[D];大連理工大學;2011年

6 馮國華;黃河內(nèi)蒙古段冰凌特征分析及冰情信息模擬預(yù)報模型研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2009年

相關(guān)碩士學位論文 前5條

1 蔣觀滔;基于SWAT模型的北洛河上游土地利用/覆被變化水沙響應(yīng)研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2016年

2 董陽;SWAT模型徑流模擬在黃河石嘴山站以上流域的應(yīng)用[D];蘭州大學;2015年

3 錢虹;城市化進程中土地利用變化對蒸散的影響模擬[D];南京信息工程大學;2015年

4 楊立哲;氣候變化與草地退化對錫林河流域水文過程的影響模擬[D];南京信息工程大學;2014年

5 李成六;基于SWAT模型的石羊河流域上游山區(qū)徑流模擬研究[D];蘭州大學;2011年

本文編號：2617480