【摘要】：嘉陵江流域系長(zhǎng)江上游流域重要的水源地,地處我國(guó)第一第二階梯地形變化帶,流域內(nèi)部氣象水文條件具有明顯空間異質(zhì)性。明確該流域水文要素的時(shí)空特征,辨識(shí)其對(duì)氣象/非氣象因子的敏感性,并重點(diǎn)關(guān)注徑流空間變化的驅(qū)動(dòng)因子,對(duì)合理利用、管理、調(diào)控流域水資源具有重要意義。因此,本研究基于嘉陵江流域20個(gè)氣象站點(diǎn)及8個(gè)水文站點(diǎn)1954-2015年觀測(cè)數(shù)據(jù),從時(shí)間和空間尺度解析氣象及水文要素的變化規(guī)律;采用基于Budyko假設(shè)的水熱平衡方程對(duì)徑流的時(shí)間變化進(jìn)行敏感性分析和歸因分析;進(jìn)一步,通過構(gòu)建嘉陵江流域的SWAT水文模型,獲得該流域逐月徑流模擬值,采用主成分分析、聚類分析法及線性回歸法,對(duì)流域產(chǎn)流量的時(shí)空特征及驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分析。主要結(jié)論如下:(1)基于降水量(P)、徑流深(R)及潛在蒸散發(fā)(E0)長(zhǎng)時(shí)間序列,采用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)、Mann-Kendall、Sen's slope趨勢(shì)分析法及Pettitt突變檢驗(yàn),解析嘉陵江流域氣象和水文要素的時(shí)間變化特征,基于內(nèi)部水文站點(diǎn)將該流域劃分為8個(gè)子流域,進(jìn)一步分析其空間變化特征,結(jié)果表明:嘉陵江流域氣象水文要素年內(nèi)分配不均勻,1954-2015年P(guān)、E0、R年序列在時(shí)間上分別呈現(xiàn)下降、上升、下降趨勢(shì),并分別與1990年、1979年1993年發(fā)生突變;空間上嘉陵江流域上游至下游,氣候逐漸濕潤(rùn),上游子流域P、E0分別呈現(xiàn)下降、上升趨勢(shì),與流域整體保持一致,而中下游變化趨勢(shì)與之相反;除流域東側(cè)支流渠江流域外,其他研究區(qū)R變化與P保持一致,并呈現(xiàn)上游與中下游變化趨勢(shì)相反的特征。(2)采用基于Budyko假設(shè)Mezentsev-Choudhury-Yang方程的彈性系數(shù)法和互補(bǔ)法進(jìn)行嘉陵江流域徑流變化敏感性分析和氣象、非氣象要素的貢獻(xiàn)率特征研究,結(jié)果表明:嘉陵江流域半濕潤(rùn)地區(qū)徑流對(duì)流域?qū)傩詤?shù)(n)的敏感性高于濕潤(rùn)地區(qū);氣象與非氣象要素對(duì)嘉陵江流域的徑流變化的貢獻(xiàn)率約為20%、80%,且在時(shí)間上無明顯變化;子流域歸因分析結(jié)果存在時(shí)間變化,與基準(zhǔn)期(1954-1979年)相比,第一影響期(1980-1993年)中貢獻(xiàn)率較高的因素,其貢獻(xiàn)率在第二影響期(1994-2015年)中呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。流域內(nèi)部的空間差異,使得該地區(qū)進(jìn)行歸因分析將更困難及復(fù)雜。(3)以1980-1981年為預(yù)熱期,1982-2000年為率定期,2001-2015年為驗(yàn)證期構(gòu)建嘉陵江流域SWAT模型,進(jìn)行月值數(shù)據(jù)模擬,結(jié)果表明SWAT模型在嘉陵江流域具有較強(qiáng)的適用性,模型評(píng)價(jià)指標(biāo)R2、NSE、PBIAS在羅渡溪站、武勝站、北碚站均表現(xiàn)為“極好”,在小河壩站表現(xiàn)為“較好”,即模型可較好反映流域水文特征。(4)采用SWAT模型逐月模擬結(jié)果進(jìn)一步進(jìn)行嘉陵江流域徑流在不同時(shí)間尺度的空間變化特征研究,結(jié)果表明:嘉陵江流域產(chǎn)流量在空間上呈現(xiàn)上游少,中游多的分布。以中下游分界點(diǎn)為界,下游區(qū)域產(chǎn)流量較低。上游低產(chǎn)流區(qū)繼續(xù)減少,而在下游低產(chǎn)流區(qū)呈現(xiàn)明顯的增加。子流域在各季節(jié)產(chǎn)流量空間分布、徑流變化率空間格局存在差異。根據(jù)子流域徑流影響因素進(jìn)行主成分及聚類分析,并對(duì)不同聚類類型區(qū)進(jìn)行影響因素主成分與子流域產(chǎn)流量的主成分回歸分析,其標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)表明降水因子主要控制嘉陵江東源西側(cè)支流低產(chǎn)流區(qū)域產(chǎn)流量;流域形態(tài)因子主要影響嘉陵江東部源頭區(qū)域及中部斷裂帶區(qū)域產(chǎn)流過程;地表?xiàng)l件因子主要影響嘉陵江中下游低海拔地區(qū)徑流過程;嘉陵江西源區(qū)域產(chǎn)流量同時(shí)受氣象因子、地表?xiàng)l件因子的控制。
【圖文】：

多年尺度上，陸面蒸散發(fā)滿足如下邊界條件：逡逑在極端干旱條件下，瓦／及一１，降水全部轉(zhuǎn)化為蒸散發(fā)量；在極端濕潤(rùn)逡逑條件下，五0／？—00，五。／尸一１邋（圖１－１）。由此可得滿足邊界條件的方程一般形式：逡逑ｆ邋＝邋／（ｆ］邋＝邋／Ｗ邐（１－３）逡逑式中，ｆ＝￡：0／Ｐ，為干旱指數(shù)。逡逑Ｂｕｄｙｋｏ通過對(duì)Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ曲線、Ｏｌ’ｄｅｋｏｐ曲線進(jìn)行幾何平均，，得到Ｂｕｄｙｋｏ曲線：逡逑＾－＝邋ｌ＾ｔａｎｈｆ—１邋１－ｅｘｐｆ－＾－ｌ邐（１－４）逡逑４逡逑

標(biāo)準(zhǔn)化回歸分析等方法，根據(jù)徑流影響指標(biāo)進(jìn)行主成分分析降維及子流域聚類類型劃逡逑分，并明確不同子流域類型區(qū)徑流驅(qū)動(dòng)因素的空間差異。逡逑基于以上研宄內(nèi)容，本文技術(shù)路線如圖１．２所示：逡逑研[偠韻螅澹渭瘟杲饔蟈義鮮堇叢矗危危逅鈉笫蒎危危澹模牛灣澹卞澹逋寥潰藎澹逋戀兀″義襄危у澹五澹煎澹懼邋危哄義希殄危善笏囊劐危椋殄澹懾澹攏酰洌觶耄錛偕杷危。卞危危櫻祝粒允榭飩ⅲ危誨澹懾�？逦亓x希楸浠魘品治觶椋殄螞飫礪郟。邋危鵡庵地義�！逦］邋Ｈ逦匚：邋｜逦｜邋矄桚敏？性分丨邋ｉ邋＼￣邋／邋■埼，邋亓x涎繡巍福殄澹殄澹懾危戾危駑澹誨澹椋駑澹簦

本文編號(hào)：2646937