發(fā)布時間：2020-08-21 05:19

【摘要】：近年來黃河水沙顯著減少,目前已不足歷史均值的20%,引起了國內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注,一般認為黃河水沙減少是氣候變化及人類活動共同作用的結(jié)果,特別是黃土高原地區(qū)大規(guī)模的水土保持措施建設(shè)劇烈地改變了下墊面條件,導(dǎo)致區(qū)域水文循環(huán)發(fā)生了變化。本研究選取黃河一級支流無定河流域為研究區(qū)域,分析了無定河流域的水沙特點,并定量區(qū)分了氣候變化和人類活動對流域水沙減少的貢獻率;引入徑流侵蝕功率的概念,將其推廣至年尺度,并分析了其優(yōu)越性;在對無定河流域SWAT模型的適用性進行評價的基礎(chǔ)上,應(yīng)用SWAT模型模擬分析了無定河流域的水沙過程及徑流侵蝕功率的空間分布特征,并計算了徑流侵蝕功率的空間閾值;進而應(yīng)用SWAT模型設(shè)置不同情景,定量分析了不同情境下淤地壩建設(shè)及坡耕地退耕還林還草等人類活動對無定河流域水沙及徑流侵蝕功率的影響。本文的主要研究成果如下:(1)分析了 1963～2005年無定河流域的降水、徑流及泥沙序列的年內(nèi)及年際變化特征。無定河流域降水、徑流及輸沙的年內(nèi)分配不均,主要集中在汛期(6～9月);無定河流域的降水與徑流序列的年際變化較為平緩,而泥沙序列的年際變化劇烈。趨勢檢驗及突變檢驗結(jié)果表明:1963～2005年無定河流域降水序列無顯著趨勢變化且無突變點;徑流序列(除青陽岔站)及泥沙序列(除綏德站)外均呈現(xiàn)顯著下降趨勢,且各站均有顯著突變點。氣候變化對無定河流域徑流及輸沙減少的貢獻率分別為25%、11%,而人類活動的貢獻率分別為75%、89%,因此人類活動是無定河流域水沙減少的主要原因。(2)利用無定河流域空間數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)及水文數(shù)據(jù),驗證了 SWAT模型在無定河流域的適用性,結(jié)果表明:在率定期與驗證期,SWAT模型的百分比偏差、納什系數(shù)和決定系數(shù)均滿足精度要求。因此,SWAT模型適用于無定河流域,能較好地模擬流域真實的水文情勢。(3)相比于傳統(tǒng)的水沙關(guān)系方程,徑流侵蝕功率與流域輸沙之間的相關(guān)性更高,說明徑流侵蝕功率可以更全面地反映枯水、中水及豐水時的輸沙情況,證明了徑流侵蝕功率作為一個綜合因子在描述流域侵蝕產(chǎn)沙能力方面相較于其他侵蝕指標的優(yōu)越性。無定河流域的徑流、輸沙及徑流侵蝕功率均呈現(xiàn)“下游大,上游小;東部大,西部小;南部大,北部小”的空間分布特征。以子流域出口斷面控制面積為空間尺度因子,無定河流域南部的河源梁澗區(qū)和黃土丘陵溝壑區(qū)的徑流侵蝕功率與空間尺度因子之間呈冪函數(shù)關(guān)系,空間尺度效應(yīng)的閾值為306km2;流域北部的風(fēng)沙區(qū)徑流侵蝕功率普遍較小且不受控制面積等因素的影響。(4)坡耕地退耕還林(草)措施及淤地壩建設(shè)使無定河流域水沙顯著減少。坡耕地退耕還林(草)措施在全流域范圍內(nèi)產(chǎn)生了作用,使原來侵蝕嚴重地區(qū)(流域東南部的黃土丘陵溝壑區(qū),包括大理河、淮寧河及無定河下游干流地區(qū))的徑流輸沙大幅度減小,且減沙效果大于減水效果;淤地壩建設(shè)僅會導(dǎo)致淤地壩壩址下游區(qū)的水沙產(chǎn)生相同幅度的減小。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P333
【圖文】：

第一章 緒論點，并在 SWAT 模型中建立不同坡度坡地退耕還林（草）及去除無淤地壩等不同情分析無定河流域水沙及能量變化對坡地治理措施及淤地壩建設(shè)的響應(yīng)。

2.1 研究區(qū)概況2.1.1 地理位置無定河，為黃河干流右岸一級支流，古稱生水、朔水、奢延水。自唐代以后，流域內(nèi)植被退化，侵蝕嚴重，河水清濁無常，流量不定，一日之內(nèi)可漲落5~6次【106】，遂稱無定河。無定河地處黃土高原與毛烏素沙漠的過渡帶，發(fā)源于定邊縣的白于山，在靖邊縣新橋以上稱為紅柳河，以下改稱無定河，經(jīng)過鄂爾多斯部分縣（旗）及榆林、延安兩市，由西向東于清澗縣河口村匯入黃河。流域地理位置處于37°02′ ~ 39°00′ N，107°47′~ 110°34′E，海拔600~ 1800m，是黃河中游河口-龍門區(qū)間最大的支流。流域面積30261km2，河道全長491km，河道平均比降1.8‰。2.1.2 地形地貌無定河流域橫跨陜西與內(nèi)蒙古兩省區(qū)，位于毛烏素沙地和千溝萬壑的黃土高原過渡帶（見圖 2-1），區(qū)內(nèi)地勢高低起伏，整體呈現(xiàn)由西北向東南傾斜的趨勢，海拔最高點位于西南部的白于山。

第四章 基于 SWAT 模型的無定河流域水沙模擬射、日氣溫、日風(fēng)速、以及日相對濕度的值作為輸入數(shù)據(jù)。SWAT模型通過型估算地下徑流量；通過動態(tài)存儲模型（kinematic storage model）【159】模擬壤

【參考文獻】

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本文編號：2798980