變化環(huán)境下漢江流域社會生態(tài)水文演變過程分析與模擬研究
發(fā)布時間:2020-04-02 04:54
【摘要】:漢江是長江最大的支流,是南水北調(diào)工程和引漢濟(jì)渭工程的水源地。漢江流域上建有多個大型水庫,承擔(dān)著供水發(fā)電的任務(wù)。在漢江綜合治理、水源地保護(hù)、退耕還林等政策措施下,漢江上游的社會經(jīng)濟(jì)-生態(tài)-水文等要素在相互作用下逐步演化,青山綠水得到了進(jìn)一步保護(hù)。因此,研究漢江的社生態(tài)水文系統(tǒng)的演化機(jī)理、演變過程和特征,具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。本研究分析了漢江陜南地區(qū)的社會-生態(tài)-水文的變化規(guī)律,構(gòu)建了漢江上游社會生態(tài)水文演化模型,研究了未來社會生態(tài)水文的演變過程,為漢江上游地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供理論和建議,得到的主要結(jié)果如下:(1)采用相關(guān)系數(shù)分析法,Kendall秩次相關(guān)檢驗(yàn)、突變方法等,揭示了研究區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)因子的演變規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn),總?cè)丝谡w呈上升趨勢,其增長率和城鎮(zhèn)化率在2002年左右發(fā)生突變。表征經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的因子均在2005年左右發(fā)生明顯上升的變化,進(jìn)入高速發(fā)展階段,研究期間后期增長率開始下降。農(nóng)業(yè)發(fā)展因子中,耕地面積整體呈下降-顯著下降-趨于穩(wěn)定并略有上升的變化;糧食產(chǎn)量呈下降趨勢,在2002年左右發(fā)生突變;牲畜總存欄呈線性趨勢上升,其增長率卻呈不顯著下降趨勢。(2)采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、突變檢驗(yàn)、小波分析方法等,闡明了研究區(qū)域生態(tài)、水文、氣象的演變規(guī)律,結(jié)果表明:林草地面積覆蓋率呈顯著增加趨勢,在2006年左右發(fā)生突變。石泉站的年徑流量呈不顯著下降趨勢,在1991年左右發(fā)生突變。降水量呈顯著下降趨勢;且在1985年左右發(fā)生突變。蒸發(fā)量呈不顯著上升趨勢,在1994年左右突變。小波周期分析結(jié)果顯示,石泉水文站的年徑流序列存在5個峰值;年降水量和潛在蒸發(fā)量均存在3個峰值。(3)運(yùn)用主成分分析法和關(guān)聯(lián)度分析研究了石泉以上區(qū)間和石泉-白河區(qū)間的社會經(jīng)濟(jì)、生態(tài)與徑流變化量的關(guān)聯(lián)度,這兩個地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的第1主成分和第2主成分與石泉站年徑流變化量、白河站年徑流變化量的關(guān)聯(lián)度均較高。(4)識別確定了社會生態(tài)水文演化模型的邊界條件,定性分析了模型內(nèi)部各要素的因果關(guān)系,結(jié)果表明,牲畜總存欄、耕地面積、灌溉面積比例增加,人口自然增長率和城鎮(zhèn)化率的提高,工業(yè)用水定額、工業(yè)增加值的增加,第三產(chǎn)業(yè)人員的增加都會引起區(qū)間用水總量的增加。為下一步建立演化模型奠定基礎(chǔ)。(5)基于系統(tǒng)中各變量之間的定量關(guān)系,構(gòu)建了漢江陜南地區(qū)的社會生態(tài)水文演化基準(zhǔn)模型,在基準(zhǔn)模型的基礎(chǔ)上通過改變參數(shù)值提高了模型的精度,通過對實(shí)測過程的模擬驗(yàn)證了模型的有效性,得到模擬效果良好的參數(shù)集,代表性變量中最大平均誤差為石泉年徑流量14.62%,同時遴選了代表性敏感參數(shù)。(6)根據(jù)敏感性參數(shù),設(shè)置自然延續(xù)型、經(jīng)濟(jì)發(fā)展型、綠色發(fā)展型、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整型四種發(fā)展情景,根據(jù)模型運(yùn)行結(jié)果和實(shí)際情況,給出了兩種不同情況下的方案優(yōu)選。并根據(jù)發(fā)展情景提出了相應(yīng)的降低工業(yè)用水定額、適當(dāng)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、推動第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展、降低灌溉定額、加強(qiáng)后備土地資源的開墾等政策建議和措施。
【圖文】:
量(億 m3)量(億 m3)(億 m3)(億 m3)(km2) (104m3/km2)漢中市 27246 72.86 25.63 23.22 75.27 0.36 27.63安康市 23391 81.1 15.93 15.63 81.39 0.4 34.8商洛市 19292 26.29 9.3 8.88 26.71 0.2 13.84總計(jì) 69929 180.25 50.86 47.73 183.37 0.32 25.42注:數(shù)據(jù)來源于《陜西省水資源公報(bào) 2017》漢中市、安康市、商洛市的用水量均呈穩(wěn)定且略有增加的趨勢,詳見圖 2-1,其中以農(nóng)業(yè)灌溉用水為主。根據(jù)《陜西省水資源發(fā)展公報(bào)》2000-2016 年,漢中市的農(nóng)業(yè)灌溉用水量穩(wěn)定在 13 億 m3左右,且略有下降趨勢;安康市的農(nóng)業(yè)灌溉用水量在 4 億 m3左右,且略有上升趨勢,商洛市的農(nóng)業(yè)灌溉用水量整體呈減少的趨勢,詳見圖 2-2。2016 年漢中市的用水量為 12.68 億 m3,其中灌溉用水量占用水總量的 77.27%,生活用水占總用水量的 6.34%,工業(yè)用水量占 7.92%,以農(nóng)業(yè)灌溉用水為主。2016 年安康市的用水總量為 3.96 億 m3,其中灌溉用水占總用水量的 54.40%,,其次生活用水占總水量的18.13%,工業(yè)用水占比最小為 27.47%,仍以農(nóng)業(yè)灌溉用水為主。2016 年商洛市的用水總量為 1.02 億 m3,其中灌溉用水、工業(yè)用水、生活用水占總用水量比例依次為 33.12%,20.78%、27.6%,各用水比例相對比較均衡。
圖 2-2 漢江上游流域圖Fig 2-2. Map of the upper reach of Han River Basin5 基本研究數(shù)據(jù)對于流域社會生態(tài)水文的演變規(guī)律研究,本研究所用社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于年鑒(1991-2016)[62]-[63],陜西區(qū)域年鑒(2016)[64],陜西年鑒(1991-2016)年鑒(1996-2015)[66],商洛年鑒(2000-2010)[67],漢中年鑒(1998-2013)[68],年鑒(1997-2015)[69],寶雞年鑒(1999-2015)[70],其中城鎮(zhèn)化率是非農(nóng)業(yè)人口
【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】:2019
【分類號】:P33;TV213.4
【圖文】:
量(億 m3)量(億 m3)(億 m3)(億 m3)(km2) (104m3/km2)漢中市 27246 72.86 25.63 23.22 75.27 0.36 27.63安康市 23391 81.1 15.93 15.63 81.39 0.4 34.8商洛市 19292 26.29 9.3 8.88 26.71 0.2 13.84總計(jì) 69929 180.25 50.86 47.73 183.37 0.32 25.42注:數(shù)據(jù)來源于《陜西省水資源公報(bào) 2017》漢中市、安康市、商洛市的用水量均呈穩(wěn)定且略有增加的趨勢,詳見圖 2-1,其中以農(nóng)業(yè)灌溉用水為主。根據(jù)《陜西省水資源發(fā)展公報(bào)》2000-2016 年,漢中市的農(nóng)業(yè)灌溉用水量穩(wěn)定在 13 億 m3左右,且略有下降趨勢;安康市的農(nóng)業(yè)灌溉用水量在 4 億 m3左右,且略有上升趨勢,商洛市的農(nóng)業(yè)灌溉用水量整體呈減少的趨勢,詳見圖 2-2。2016 年漢中市的用水量為 12.68 億 m3,其中灌溉用水量占用水總量的 77.27%,生活用水占總用水量的 6.34%,工業(yè)用水量占 7.92%,以農(nóng)業(yè)灌溉用水為主。2016 年安康市的用水總量為 3.96 億 m3,其中灌溉用水占總用水量的 54.40%,,其次生活用水占總水量的18.13%,工業(yè)用水占比最小為 27.47%,仍以農(nóng)業(yè)灌溉用水為主。2016 年商洛市的用水總量為 1.02 億 m3,其中灌溉用水、工業(yè)用水、生活用水占總用水量比例依次為 33.12%,20.78%、27.6%,各用水比例相對比較均衡。
圖 2-2 漢江上游流域圖Fig 2-2. Map of the upper reach of Han River Basin5 基本研究數(shù)據(jù)對于流域社會生態(tài)水文的演變規(guī)律研究,本研究所用社會經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)來源于年鑒(1991-2016)[62]-[63],陜西區(qū)域年鑒(2016)[64],陜西年鑒(1991-2016)年鑒(1996-2015)[66],商洛年鑒(2000-2010)[67],漢中年鑒(1998-2013)[68],年鑒(1997-2015)[69],寶雞年鑒(1999-2015)[70],其中城鎮(zhèn)化率是非農(nóng)業(yè)人口
【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】:2019
【分類號】:P33;TV213.4
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本文編號:2611483
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