本文關(guān)鍵詞：黑河上游活動層水熱動態(tài)過程及其對地表水文過程的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全球氣候變暖,多年凍土區(qū)活動層厚度增加,使活動層水熱動態(tài)過程受到顯著影響。掌握活動層水熱過程動態(tài)機(jī)制對于水文過程與地表能量平衡、生態(tài)過程與碳循環(huán)、對凍土工程影響等方面的研究,都能夠提供重要信息。進(jìn)一步探究活動層水熱動態(tài)過程對地表水文機(jī)制的影響,能夠幫助完善合理開發(fā)利用水資源及有效保護(hù)生態(tài)水文環(huán)境的體制。因此,本文基于該流域多年凍土區(qū)PT1、PT3、PT4、PT5、EboTA站點實測的土壤溫度、土壤體積含水量、氣溫、地表溫度及降水?dāng)?shù)據(jù),以及水文斷面觀測的徑流數(shù)據(jù)和桿測的活動層融化深度數(shù)據(jù),并利用流域分析、土壤溫度及土壤水分含量空間插值、活動層融化深度模擬計算等方法進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明:(1)黑河上游活動層土壤的融化過程開始于4月中下旬,持續(xù)160天左右,凍結(jié)過程僅持續(xù)40天左右,于11月中上旬結(jié)束,過程中以雙向凍結(jié)為主,即融化速率比凍結(jié)速率小,單向凍結(jié)與雙向凍結(jié)相比,持續(xù)時間短且變化速率小。(2)黑河上游活動層中,淺層土壤的溫度和水分變化較強(qiáng)烈,隨深度增加變化幅度減小,且存在明顯滯后性。隨海拔降低,西支的活動層土壤溫度增加,水分減少,波動幅度增大,凍結(jié)持續(xù)時間延長。俄博嶺與西支相比,溫度變化幅度小,凍結(jié)持續(xù)時間長,土壤水分含量高,且凍融過程中水分變化的速率快。(3)黑河上游活動層的水熱協(xié)同變化在-2℃—2℃之間關(guān)系較好,其中俄博嶺水熱協(xié)同變化關(guān)系最佳。西支活動層凍融階段的溫度隨海拔降低而升高,使得水分隨溫度變化的速率減小。(4)黑河上游西支活動層土壤的融化深度變化過程,在土壤溫度和水分影響下,隨海拔變化而存在差異:4月—5月中旬,融化較為緩慢,隨海拔降低融化深度呈增加趨勢;6月—8月,融化深度快速增加,隨海拔降低增加速率增大;10月上旬,融化達(dá)最大深度,隨海拔降低呈增加趨勢,且增加梯度隨之增大。俄博嶺最大融化深度,在較厚泥炭層的影響下,呈現(xiàn)最淺深度。(5)黑河上游西支活動層土壤溫度升高,冬季地表積雪升華加劇,融雪水補(bǔ)給減少,以及夏季活動層最大融化深度增加,土壤調(diào)蓄空間增大,地下水補(bǔ)給減少,使得冬季徑流減少。俄博嶺活動層土壤凍融過程中,土壤水分含量分布及融化深度變化影響水分下滲量及向下遷移速率,從而對同期徑流過程產(chǎn)生不同程度影響,使得徑流總體呈現(xiàn)減小趨勢。
【關(guān)鍵詞】：黑河上游 多年凍土區(qū) 活動層 水熱特性 地表水文過程
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P642.14
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究目的與意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究概況10-15
• 1.2.1 凍結(jié)和融化狀態(tài)下活動層水熱動態(tài)機(jī)制的研究10-11
• 1.2.2 不同因素對活動層水熱動態(tài)機(jī)制影響的研究11-13
• 1.2.3 活動層水文過程的研究13-15
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線15-17
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 研究技術(shù)路線16-17
• 第二章 黑河上游流域研究區(qū)概況17-26
• 2.1 研究區(qū)站點分布17-19
• 2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)監(jiān)測19-20
• 2.3 氣候特征20-23
• 2.4 地形地貌、土壤、植被及凍土分布特征23-24
• 2.5 水文及水資源特征24-26
• 第三章 黑河上游活動層土壤凍結(jié)和融化過程26-32
• 3.1 活動層土壤凍融機(jī)理26
• 3.2 活動層土壤凍融過程及特征26-30
• 3.2.1 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果26-28
• 3.2.2 凍結(jié)和融化過程變化特征28-30
• 3.3 本章小結(jié)30-32
• 第四章 黑河上游活動層土壤凍融過程水熱時空分布特性32-47
• 4.1 土壤凍融過程中溫度及水分變化特性32-38
• 4.1.1 不同深度土壤溫度變化特性32-35
• 4.1.2 不同深度土壤水分變化特性35-38
• 4.2 土壤凍融過程中溫度與水分的協(xié)同變化特性38-41
• 4.3 土壤凍融過程水熱分布與土壤融化深度變化的相互關(guān)系41-46
• 4.3.1 活動層融化深度計算方法——斯蒂芬方程42-43
• 4.3.2 活動層土壤水熱與融化深度變化的相互關(guān)系43-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第五章 黑河上游活動層土壤凍融過程對地表水文過程影響47-61
• 5.1 黑河上游西支活動層土壤凍融過程對地表徑流的影響47-55
• 5.1.1 數(shù)據(jù)介紹與研究方法48-50
• 5.1.2 凍融指數(shù)變化趨勢50-51
• 5.1.3 凍結(jié)和融化階段地表徑流變化51-53
• 5.1.4 土壤凍融變化對地表徑流的影響53-55
• 5.2 俄博嶺活動層土壤凍融過程對地表徑流的影響55-60
• 5.2.1 水文斷面及活動層監(jiān)測55-56
• 5.2.2 地表徑流機(jī)制56-57
• 5.2.3 活動層土壤凍融過程及融化深度變化對地表徑流的影響57-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第六章 結(jié)論與展望61-64
• 6.1 主要結(jié)論61-62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 在學(xué)期間的研究成果70-71
• 致謝71

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：364371