【摘要】：人類活動和氣候變化引發(fā)黃河多次斷流、流域蒸散發(fā)增加、洪澇現(xiàn)象頻發(fā)等現(xiàn)象,對水利、土木等工程設(shè)計值的精確度和契合程度也造成了一定的影響,一致性假設(shè)理論受到挑戰(zhàn),基于一致性假設(shè)的水文非一致性研究成果和水文頻率計算結(jié)果面臨質(zhì)疑。為檢驗變化環(huán)境下流域降雨和蒸發(fā)序列的非一致性及其演變規(guī)律,本文采用廣義可加模型(GAMLSS)模型對黃河流域的降雨和蒸發(fā)(本文中所有降雨和蒸發(fā)數(shù)據(jù)均為面數(shù)據(jù))序列的非一致性進行研究。考慮到流域區(qū)域差異性和年際變化,將黃河流域劃分為29個三級區(qū),從年、汛期和非汛期三個角度來研究黃河流域的降雨量和蒸發(fā)量。選取黃河流域310個水文站和流域附近8個水文站共計318個水文站,1961年-2010年的逐日降雨量數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對黃河流域年降雨序列、汛期和非汛期降雨序列的非一致性演變規(guī)律進行研究。選取黃河流域及附近95個氣象站,包括:流域內(nèi)90個氣象站,金堤河和天然文巖渠附近3個氣象站、花園口以下干流區(qū)間附近2個氣象站。采用95個氣象站1963年-2013年的蒸發(fā)皿的日蒸發(fā)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)研究黃河流域年蒸發(fā)、汛期蒸發(fā)、非汛期蒸發(fā)的非一致性演變規(guī)律。本文采用Kendall秩次相關(guān)檢驗法檢驗流域降水和蒸發(fā)的趨勢變化情況,選取曼-肯德爾(Mann-Kendall)檢驗法和滑動t檢驗法檢驗黃河流域降水和蒸發(fā)的突變情況。以時間作為解釋變量來擬合黃河流域各個三級區(qū)的年、汛期、非汛期降雨序列和蒸發(fā)序列,利用GAMLSS模型對黃河流域降雨和蒸發(fā)序列進行擬合,得到降雨和蒸發(fā)序列的非一致性變化特征。論文主要研究成果如下:(1)趨勢檢驗結(jié)果:黃河流域29個三級區(qū)的降雨量和蒸發(fā)量主要呈下降趨勢,部分三級區(qū)呈上升趨勢。蒸發(fā)量變化趨勢較顯著的三級區(qū)較降雨量多,年、汛期、非汛期的蒸發(fā)量序列變化趨勢的統(tǒng)計量和傾向率的值均大于對應(yīng)時期下對應(yīng)三級區(qū)的降雨序列。突變檢驗結(jié)果:蒸發(fā)量發(fā)生突變的三級區(qū)較多;降雨量突變點集中在1975年附近;年、汛期蒸發(fā)量突變點集中在1995年附近,非汛期蒸發(fā)量集中在1976年-1985年。(2)黃河流域降雨量和蒸發(fā)量均存在非一致性特征。部分三級區(qū)非一致性模型的擬合效果優(yōu)于一致性模型的擬合效果,蒸發(fā)量和降雨量擬合結(jié)果的改善幅度不同,年、汛期和非汛期蒸發(fā)量的改善幅度較大,說明黃河流域蒸發(fā)量非一致性特征較為明顯,降雨量沒有表現(xiàn)出很明顯的非一致性特征。蒸發(fā)量存在非一致性特征的三級區(qū)較多,說明黃河流域各三級區(qū)的蒸發(fā)量產(chǎn)生非一致性的概率更高。(3)降雨量和蒸發(fā)量的趨勢檢驗呈顯著性的三級區(qū)與GAMLSS模型擬合結(jié)果中具有非一致性特征的三級區(qū)重復(fù)率較高,說明趨勢檢驗結(jié)果和GAMLSS模型擬合結(jié)果存在一定聯(lián)系。
【圖文】：

圖 2-1 黃河流域行政區(qū)域圖Fig.2-1 Picture of the administrative region of the Yellow River basin.2 水文氣象特征黃河流域主要屬于南溫帶、中溫帶和高原氣候區(qū)。因各氣候區(qū)高差懸殊，地貌，導(dǎo)致不同氣候區(qū)氣候差異較為顯著。黃河流域光照充足、太陽輻射較強，作部地區(qū)的輻射強區(qū)，其全年日照時數(shù)達 2000h~4300h，日照率在 50%-75%之間件較為充足。溫差懸殊是黃河流域的另一氣候特征，其氣溫隨地形三級階梯，從西向東，由化，東西梯度的溫度大于南北梯度。流域內(nèi)年平均氣溫在-4℃~14℃，三門峽以達 14℃，為全流域最高值，上游段河源地區(qū)的溫度低于-4℃，為全流域最低值域氣溫日較差也很大，尤其高緯度地區(qū)，全年各季氣溫日較差 13℃~16.5℃，高值或次高值區(qū)。流域內(nèi)大部分地區(qū)年降水在 200mm~650mm之間，受地形影響，南北降水分布

2 黃河流域概況水資源的主要補給來源，每年可為黃河流域提供 3000×108m3的水量，約占黃河流域總水源的 82%。流域蒸發(fā)能力較強，年蒸發(fā)量達 1100mm，最大蒸發(fā)量超過 2500mm。其蒸發(fā)年內(nèi)分配受氣溫、日照、風(fēng)速等多種因素的影響，全年最小蒸發(fā)量發(fā)生在 12-1 月，最大蒸發(fā)量出現(xiàn)在 5-6 月，流域內(nèi) 5-6 月的蒸發(fā)量超過全年總蒸發(fā)量的 30%。流域年蒸發(fā)量分布特點：自西向東，由南至北呈增加趨勢，多年平均年蒸發(fā)空間分布情況如圖 2-3 所示。
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P333

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本文編號：2604158