南汀河流域氣候變化與亞流域劃分的水文響應(yīng)研究
本文關(guān)鍵詞:南汀河流域氣候變化與亞流域劃分的水文響應(yīng)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在水資源問題和水土流失問題日益凸顯的現(xiàn)狀下,研究流域水文過程的變化規(guī)律有助于合理的利用與規(guī)劃水資源,預(yù)防流域土壤侵蝕。南汀河流域是我國一條重要的跨境河流,直接制約著云南省臨滄市的社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展,近年來,南汀河流域洪水頻發(fā),土壤侵蝕情況日益嚴(yán)重;科學(xué)分析流域徑流泥沙的時(shí)空特征規(guī)律,土壤侵蝕關(guān)鍵區(qū)判別,水土流失影響因素探究,可更好的管理和利用流域水資源,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,改善當(dāng)?shù)鼐用裆。本文以南汀河流域(yàn)檠芯繉ο?通過G]S地理信息系統(tǒng)技術(shù),以DEM數(shù)字高程模型為基礎(chǔ),采用SWAT分布式水文模型,建立了南汀河流域的徑流和土壤侵蝕模型。采用實(shí)測的兩個(gè)水文站點(diǎn)數(shù)據(jù),對模型進(jìn)行參數(shù)敏感性分析,率定與驗(yàn)證,完成模型構(gòu)建;利用模型輸出的流量泥沙值,結(jié)合實(shí)測的水文氣象資料,分析流域的產(chǎn)流產(chǎn)沙時(shí)空分布特征,對土壤侵蝕嚴(yán)重區(qū)進(jìn)行識別,分析水土流失原因;研究流域最佳子流域劃分方案,分析不同亞流域劃分的水文響應(yīng);建立未來五十年不同的氣候變化情景,分析氣候變化的水文響應(yīng)。研究結(jié)果可為南汀河流域的水資源規(guī)劃、管理、防洪和水土流失防治提供一定科學(xué)依據(jù)。本文主要的研究成果為:(1)SWAT模型在南汀河流域適用性較好,特別是徑流模型,月徑流量的模擬精度最高,R2和ENS均大于0.88;土壤侵蝕模擬精度略低于徑流,但也達(dá)到了較好效果,R2和ENs均大于0.71。(2)從1993年~2012年流域內(nèi)的降水、蒸發(fā)、流量均呈遞減趨勢,只有泥沙量趨于平穩(wěn);蒸發(fā)量僅減小了0.3%,徑流減小了11.6%;徑流深和降水的空間分布規(guī)律一致,中上游小于下游區(qū),且下游主河道附近最大;土壤侵蝕較嚴(yán)重區(qū)域主要分布在坡度陡且為紅壤的耕地區(qū)。(3)流域內(nèi)未來五十年(2006-2055)有降水增加和溫度升高的趨勢,在RCP4.5情景下,對產(chǎn)流與產(chǎn)沙量影響不顯著,特別是對產(chǎn)沙量影響很弱,產(chǎn)流增加2.59%,產(chǎn)沙僅減少0.33%;在降水不變的情況下,溫度升高只有蒸發(fā)量會明顯增加,產(chǎn)水和產(chǎn)沙量則會明顯減。辉跍囟炔蛔兊那闆r下,降水增加使蒸發(fā)、產(chǎn)流、產(chǎn)沙量均增加,只是蒸發(fā)量增加幅度很小。氣候變化對產(chǎn)流影響比泥沙顯著。(4)南汀河流域建立SWAT模型的亞流域劃分?jǐn)?shù)目應(yīng)超過50個(gè),50個(gè)以上亞流域才能達(dá)到較好的模擬效果;不同的亞流域劃分方案對泥沙模擬影響非常顯著,最大值與最小值變幅接近一倍,但對徑流模擬影響較小,變幅在6.3%以內(nèi)。
【關(guān)鍵詞】:氣候變化 亞流域劃分 土壤侵蝕 時(shí)空特征 南汀河流域
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P333;P339
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-13
- 第一章 緒論13-19
- 1.1 選題的背景及意義13-15
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
- 1.2.1 SWAT模型在徑流泥沙模擬中的適用性研究進(jìn)展15-16
- 1.2.2 SWAT模型參數(shù)敏感性分析率定研究進(jìn)展16
- 1.2.3 氣候變化和亞流域劃分的水文響應(yīng)研究進(jìn)展16-17
- 1.3 研究的主要內(nèi)容及方法17-19
- 第二章 SWAT模型原理19-35
- 2.1 SWAT模型概述19
- 2.2 SWAT模型的發(fā)展與應(yīng)用19-22
- 2.2.1 模型的發(fā)展19-21
- 2.2.2 模型的應(yīng)用及其適用性21-22
- 2.3 SWAT模型原理22-31
- 2.3.1 水文過程模型22-28
- 2.3.1.1 SWAT的水文循環(huán)過程22-24
- 2.3.1.2 地表徑流24-26
- 2.3.1.3 蒸散發(fā)量26-27
- 2.3.1.4 土壤水27-28
- 2.3.1.5 地下水28
- 2.3.2 土壤侵蝕模型28-31
- 2.3.2.1 土壤可侵蝕性因子KUSLE28-29
- 2.3.2.2 植被覆蓋和管理因子CUSLE29
- 2.3.2.3 保持措施因子PUSLE29-31
- 2.3.2.4 地形因子LSUSLE31
- 2.3.2.5 CFRG 因子31
- 2.4 SWAT模型所需數(shù)據(jù)及運(yùn)行結(jié)構(gòu)31-35
- 2.4.1 SWAT模型數(shù)據(jù)庫31-33
- 2.4.2 SWAT模型運(yùn)行結(jié)構(gòu)33-35
- 第三章 研究區(qū)概況及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建立35-51
- 3.1 自然地理概況35-40
- 3.1.1 地理位置及地形35-36
- 3.1.2 氣候36-38
- 3.1.3 水文38
- 3.1.4 植被/土地覆蓋38-39
- 3.1.5 土壤和地質(zhì)39-40
- 3.2 社會經(jīng)濟(jì)概況40-41
- 3.2.1 行政區(qū)劃與人口40
- 3.2.2 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)40-41
- 3.3 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建立41-49
- 3.3.1 空間數(shù)據(jù)庫41-44
- 3.3.1.1 DEM及水系圖41-42
- 3.3.1.2 土壤分布圖42-43
- 3.3.1.3 土地利用圖43-44
- 3.3.2 非空間數(shù)據(jù)庫44-49
- 3.3.2.1 氣象資料數(shù)據(jù)庫44-47
- 3.3.2.2 土壤物理屬性數(shù)據(jù)庫47-48
- 3.3.2.3 實(shí)測水文數(shù)據(jù)庫48-49
- 3.4 亞流域劃分49
- 3.5 水文響應(yīng)單元(H民U)49-51
- 第四章 模型徑流與泥沙參數(shù)率定與驗(yàn)證51-67
- 4.1 前言51
- 4.2 SWAT-CUP原理51-52
- 4.2.1 SWAT-CUP簡介51-52
- 4.2.2 SUFI-2原理52
- 4.3 徑流參數(shù)敏感性分析52-55
- 4.3.1 徑流參數(shù)敏感性分析結(jié)果52-53
- 4.3.2 徑流模擬的重要參數(shù)53-55
- 4.4 泥沙參數(shù)敏感性分析55-56
- 4.4.1 泥沙參數(shù)敏感性分析結(jié)果55
- 4.4.2 泥沙模擬的重要參數(shù)55-56
- 4.5 模型率定及驗(yàn)證56-62
- 4.5.1 率定與驗(yàn)證的方法56-58
- 4.5.2 徑流參數(shù)的率定及驗(yàn)證58-61
- 4.5.3 泥沙參數(shù)的率定及驗(yàn)證61-62
- 4.6 模型參數(shù)的確定62-66
- 4.7 本章小結(jié)66-67
- 第五章 產(chǎn)流及土壤侵蝕時(shí)空特征分析67-83
- 5.1 水文要素時(shí)空特征分析67-73
- 5.1.1 降水、蒸發(fā)、徑流深時(shí)間尺度特征67-69
- 5.1.1.1 全流域近20年降雨蒸發(fā)時(shí)間分布結(jié)構(gòu)67-68
- 5.1.1.2 全流域近20年徑流深時(shí)間分布結(jié)構(gòu)68-69
- 5.1.2 降水、蒸發(fā)、徑流深空間尺度特征69-73
- 5.2 土壤侵蝕時(shí)空特征分析73-79
- 5.2.1 河道產(chǎn)流產(chǎn)沙量時(shí)間特征分析73-75
- 5.2.1.1 河道產(chǎn)流產(chǎn)沙量月尺度特征73
- 5.2.1.2 河道產(chǎn)流產(chǎn)沙量年尺度特征73-75
- 5.2.2 流域土壤侵蝕時(shí)間特征分析75-76
- 5.2.3 流域土壤侵蝕空間分布結(jié)構(gòu)76-79
- 5.3 流域水土保持措施79-81
- 5.3.1 土壤侵蝕原因分析79
- 5.3.2 土壤侵蝕防治措施79-81
- 5.4 本章小結(jié)81-83
- 第六章 氣候變化和亞流域劃分的水文響應(yīng)研究83-93
- 6.1 全球氣候變化簡述83-87
- 6.1.1 研究區(qū)氣候變化趨勢及氣候情景構(gòu)建84-85
- 6.1.1.1 研究區(qū)近五十年氣候變化趨勢84-85
- 6.1.1.2 研究未來五十年氣候變化趨勢及氣候情景構(gòu)建85
- 6.1.2 流域氣候變化的水文響應(yīng)85-87
- 6.4 亞流域劃分水文響應(yīng)研究87-91
- 6.4.1 亞流域劃分方法87-88
- 6.4.2 亞流域劃分對徑流的影響88-90
- 6.4.3 亞流域劃分對泥沙的影響90-91
- 6.5 本章小結(jié)91-93
- 第七章 結(jié)論與展望93-97
- 7.1 結(jié)論與分析93-94
- 7.2 展望94-97
- 參考文獻(xiàn)97-101
- 致謝101-103
- 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研課題及發(fā)表論文103
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:南汀河流域氣候變化與亞流域劃分的水文響應(yīng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:310332
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