【摘要】：塔里木河流域是典型的干旱內(nèi)陸河流域,水資源主要來源于上游山區(qū),在平原綠洲以蒸發(fā)消耗為主,并對下游徑流產(chǎn)生較大影響。近30年來,塔里木河流域水文過程受氣候變化和人類活動(主要表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)灌溉的擴張)的影響顯著�；诮�30年的氣象數(shù)據(jù)和近20年的土地利用數(shù)據(jù),對塔里木河流域降水、氣溫和土地利用變化情況進(jìn)行統(tǒng)計分析;針對塔里木河流域構(gòu)建陸面過程模型CLM4-Tarim,開展不同的情景試驗以分析氣候變化和土地利用變化對流域蒸發(fā)和灌溉量的影響;進(jìn)一步綜合分析環(huán)境變化對塔里木河流域水文過程變化的影響。主要結(jié)果如下:(1)實測資料表明,1979年~2012年流域年降水量呈波動上升,山區(qū)降水增加量最大,綠洲和荒漠區(qū)降水增加不明顯;流域年平均氣溫呈上升趨勢,綠洲和荒漠年平均氣溫上升最明顯,山區(qū)上升不明顯。1990年~2010年間,塔里木河流域耕地面積持續(xù)增加,增加了約7200km2;1995年~2005年間增加速度最快,十年間增加約6000km2;葉爾羌河、阿克蘇河、塔河干流區(qū)耕地增長速度及增加量最明顯,和田河、開都-孔雀河、渭干河耕地增長也很明顯。(2)陸面過程模型的模擬結(jié)果表明,從1990年到2010年,塔里木河流域平均年蒸發(fā)持續(xù)增加,以5年為期劃分為4個時段,各時段蒸發(fā)分別增加3.2mm、22.9mm、14.2mm、10.9mm,其中耕地面積變化的貢獻(xiàn)率分別為+1.9%、+15.7%、+21.1%、+159.8%,氣候變化的貢獻(xiàn)率分別為+98.1%、+84.3%、+78.9%、-59.8%,流域蒸散發(fā)變化是人類活動和氣候變化共同作用的結(jié)果,但在不同時段兩者的作用大小不一樣,總的來看以耕地擴張為代表的人類活動對蒸散發(fā)增加的貢獻(xiàn)率在逐漸增大。(3)近半個世紀(jì)以來,氣候的暖濕化使塔里木河流域源流區(qū)徑流增加,可用水資源量增多,但耕地面積迅速增長帶來的灌溉引水量、灌溉地蒸散發(fā)量持續(xù)增加,使得水資源消耗量大幅增加,尤其在塔里木河源流區(qū)和干流上游,對塔里木河干流徑流產(chǎn)生較大影響。2000~2010年的對比分析顯示,灌溉面積每增加1km2,年灌溉量增加79萬m3,年蒸散發(fā)也隨之顯著增加;在塔里木河三源流區(qū),由灌溉面積擴張帶來耗水增加明顯,且耗水的增加超過了三源流區(qū)徑流的增加,下泄到塔里木河干流的水量并未增加。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P333
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 干旱區(qū)蒸散發(fā)模型及演變規(guī)律
        1.2.2 灌溉對區(qū)域氣候及水文過程的影響研究現(xiàn)狀
        1.2.3 陸面過程模型中的灌溉模擬
        1.2.4 氣候變化與人類活動對塔里木流域水文過程影響
        1.2.5 研究現(xiàn)狀小結(jié)
    1.3 研究區(qū)概況
    1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
第2章 塔里木河流域環(huán)境因子變化分析
    2.1 流域氣候統(tǒng)計分析
        2.1.1 降水變化分析
        2.1.2 氣溫變化分析
    2.2 流域土地利用變化分析
        2.2.1 不同時期不同流域土地利用比較
        2.2.2 土地利用變化速度
        2.2.3 土地利用轉(zhuǎn)移矩陣
    2.3 小結(jié)
第3章 塔里木河流域陸面過程模型構(gòu)建和驗證
    3.1 CLM4模型及灌溉參數(shù)化方案介紹
        3.1.1 CLM4模型簡介
        3.1.2 CLM4模型灌溉參數(shù)化方案
    3.2 陸面過程模型在田間尺度的率定和驗證
        3.2.1 田間實驗觀測簡介
        3.2.2 農(nóng)田陸面過程模型CLM-Korla的建立
        3.2.3 模擬結(jié)果分析
    3.3 塔里木河流域陸面過程模型CLM4-Tarim構(gòu)建及驗證
        3.3.1 模型構(gòu)建
        3.3.2 區(qū)域蒸散發(fā)量及灌溉量模擬結(jié)果驗證分析
    3.4 小結(jié)
第4章 環(huán)境變化下塔里木河流域蒸散發(fā)模擬及分析
    4.1 模型試驗方案簡介
    4.2 1990年-2010年的4個 5 年間蒸散發(fā)變化分析
        4.2.1 1990-1995年蒸散發(fā)變化分析
        4.2.2 1995-2000年蒸散發(fā)變化分析
        4.2.3 2000-2005年蒸散發(fā)變化分析
        4.2.4 2005-2010年蒸散發(fā)變化分析
    4.3 1990-2010年塔里木河流域蒸散發(fā)變化歸因分析
        4.3.1 1990-2010年土地利用、降水變化對蒸散發(fā)影響小結(jié)
        4.3.2 蒸散發(fā)變化歸因分析
    4.4 灌溉對蒸散發(fā)和徑流的影響分析
    4.5 小結(jié)和討論
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 各分區(qū)土地利用轉(zhuǎn)移矩陣
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果

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本文編號：2838205