本文關(guān)鍵詞：烏魯木齊河上游徑流模擬及其對(duì)未來(lái)氣候變化的響應(yīng)

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【摘要】：在干旱半干旱地區(qū),水資源是生命體的重要載體,水資源除了嚴(yán)重制約著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模,同時(shí)也是維持生態(tài)環(huán)境不可或缺的重要因素。在全球氣候變暖的大背景下,氣溫、降水等因素的時(shí)空變化必然引起山區(qū)水文循環(huán)過(guò)程的改變,故探討氣候變化對(duì)高寒山區(qū)流域徑流量的影響,對(duì)流域水資源管理及合理調(diào)度,保障中下游城鎮(zhèn)生活用水及生態(tài)需水具有重要的指導(dǎo)意義。本文選取典型的干旱區(qū)高寒山區(qū)流域—烏魯木齊河流域上游為研究區(qū),充分利用本區(qū)域的氣象觀測(cè)資料、數(shù)字高程資料、土地利用資料、土壤資料構(gòu)建起SWAT水文模型,將流域劃分為25個(gè)子流域,并對(duì)其在率定期(2002-2006年)和驗(yàn)證期(2007-2011年)的模擬表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí),結(jié)合NCEP再分析資料和HadCM3模式輸出結(jié)果建立適用于本研究區(qū)的SDSM統(tǒng)計(jì)降尺度模型,并重點(diǎn)對(duì)模型在基準(zhǔn)期的模擬效果進(jìn)行評(píng)價(jià),然后通過(guò)降尺度運(yùn)算生成流域未來(lái)氣候情景。最后,通過(guò)兩個(gè)模型的耦合,以SDSM預(yù)測(cè)結(jié)果作為SWAT模型的輸入,對(duì)研究區(qū)未來(lái)情景下的徑流變化進(jìn)行了預(yù)測(cè)。得到的主要結(jié)論如下:(1)SWAT模型在缺少氣象觀測(cè)臺(tái)站的山區(qū)徑流模擬中,需要?jiǎng)澐指叱處?考慮山區(qū)氣象要素的垂直變化情況,并需要重點(diǎn)考慮山區(qū)的融雪過(guò)程。SWAT模型參數(shù)敏感性分析結(jié)果顯示河岸調(diào)蓄的基流α因子、土壤飽和導(dǎo)水率、地下水的時(shí)間延遲、氣溫垂直變率、最大融雪因子、降雪基溫、主河道曼寧系數(shù)、降水垂直變率、冠層最大截留量和融雪基溫等參數(shù)對(duì)本研究區(qū)徑流模擬影響相對(duì)明顯。(2)SWAT模型在烏魯木齊河流域上游徑流模擬中表現(xiàn)出良好的適用性。日值、月值模擬結(jié)果與觀測(cè)序列擬合程度比較理想,日值模擬結(jié)果Ens大于0.75,PBIAS介于±25%,R2達(dá)到0.8以上;月值模擬結(jié)果Ens大于0.85,PBIAS介于±25%,R2達(dá)到0.9以上。不確定性分析結(jié)果顯示模型在率定期及驗(yàn)證期的不確定性相對(duì)較小。(3)利用大西溝站氣象要素與大尺度大氣環(huán)流因子構(gòu)建SDSM統(tǒng)計(jì)降尺度模型,對(duì)模型基準(zhǔn)期模擬表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果顯示:基準(zhǔn)期最高氣溫、最低氣溫與實(shí)測(cè)值高度擬合,R2可達(dá)0.99;降雨量模擬結(jié)果也比較理想,R2可以達(dá)到0.85。(4)將HadCM3氣候模式輸出結(jié)果輸入SDSM模型,經(jīng)過(guò)降尺度得到流域未來(lái)氣候情景。預(yù)測(cè)結(jié)果顯示,在A2、B2兩種排放情景下,烏魯木齊河流域上游地區(qū)整體呈現(xiàn)增溫增濕特點(diǎn)。預(yù)測(cè)統(tǒng)計(jì)顯示:2021-2050年間,最高氣溫在兩種情景下分別升高0.51℃和0.59℃;最低氣溫分別上升0.34℃和0.43℃;降水量分別增加51.22mm和30.56mm。(5)通過(guò)SDSM模型與SWAT模型的耦合模擬,對(duì)烏魯木齊河流域2021-2050年間的徑流進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)結(jié)果顯示未來(lái)烏魯木齊河徑流量會(huì)有一定程度增加,這種增加在2041-2050年間達(dá)到最大,A2情景下烏魯木齊河總水量增加速度為0.16億m3/10a;B2情景下烏魯木齊河總水量增加速度為0.12億m3/10a。
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P333;P467

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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本文編號(hào)：1208088