基于WEP-SED模型的湟水流域水沙過程分析
發(fā)布時間:2021-05-25 15:34
近年來,黃河流域受氣候變化和人類活動等因素影響,固水固沙能力欠佳,流域土壤侵蝕和水土流失問題加劇,出現(xiàn)嚴(yán)重的土地退化和生態(tài)環(huán)境惡化,水沙情勢變化顯著。湟水流域是黃河水系上游左岸最大支流,處于青藏高原與黃土高原過渡帶,地勢西北高、東南低,境內(nèi)高山、丘陵交錯分布。由于其特殊的地形地貌特征,湟水流域水土流失嚴(yán)重,水沙異源且變化不均,是黃河流域的主要產(chǎn)沙區(qū)。分布式流域水文模型可以有效模擬流域水沙過程,本研究選用WEP-SED水沙模型為模擬平臺,提出一種在無實測產(chǎn)輸沙組分資料下的坡面產(chǎn)沙、溝壑產(chǎn)沙、河道產(chǎn)沙等環(huán)節(jié)產(chǎn)沙組分比例間接確定方法,模擬湟水流域的水沙過程并進(jìn)行歸因分析,定量揭示湟水流域在氣候變化和人類活動影響下的水沙演變規(guī)律并進(jìn)行歸因分析,預(yù)測20202050年在變化環(huán)境下的流域水資源變化。本文主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)分析民和斷面歷史實測徑流和輸沙等水沙過程的變化規(guī)律特征。(1)民和斷面年徑流量自19621965年發(fā)生突變后呈不顯著下降趨勢;民和斷面年輸沙量在1990年發(fā)生突變。根據(jù)水沙變化規(guī)律將19631990年和1...
【文章來源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 流域水循環(huán)演變規(guī)律研究進(jìn)展
1.2.2 流域水循環(huán)分布式水文模型研究進(jìn)展
1.2.3 水沙過程研究進(jìn)展
1.3 研究內(nèi)容、技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)說明
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 氣候水文條件
2.1.4 土壤和植被
2.1.5 社會經(jīng)濟(jì)特征
2.2 數(shù)據(jù)收集與處理
2.2.1 模型輸入數(shù)據(jù)
2.2.2 模型驗證數(shù)據(jù)
2.3 本章小結(jié)
3 湟水流域歷史氣象、人類活動及徑流輸沙變化特征分析
3.1 研究方法
3.1.1 線性傾向估計
3.1.2 Mann-Kendall檢驗
3.1.3 不均勻性分析
3.2 徑流輸沙水文要素變化特征規(guī)律分析
3.2.1 徑流過程特征分析
3.2.2 輸沙過程特征分析
3.2.3 水沙過程變化特征分析
3.3 氣象要素變化特征規(guī)律分析
3.3.1 氣溫變化特征分析
3.3.2 降水變化特征分析
3.4 土地利用變化特征分析
3.5 本章小結(jié)
4 基于WEP-SED模型的水沙過程模擬分析
4.1 WEP-L模型
4.1.1 WEP-L模型簡介
4.1.2 WEP-L模型結(jié)構(gòu)
4.1.3 WEP-L計算原理
4.1.4 水沙模塊原理
4.1.5 模型主要參數(shù)
4.2 模型構(gòu)建
4.2.1 模擬計算單元劃分
4.2.2 氣象要素時空展布
4.3 模型模擬與驗證
4.3.1 模型模擬結(jié)果評價方法
4.3.2 流域徑流過程模擬
4.3.3 流域輸沙過程模擬
4.4 模擬水沙過程規(guī)律分析
4.4.1 模擬歷史蒸散發(fā)量、水資源量和徑流量評價分析
4.4.2 模擬歷史輸沙過程評價分析
4.4.3 水沙變化原因分析
4.5 本章小結(jié)
5 變化環(huán)境下湟水流域水沙過程影響的定量評估
5.1 水沙變化歸因分析方法
5.2 變化環(huán)境下對湟水流域蒸散發(fā)量、水資源量和徑流量歸因分析
5.3 變化環(huán)境下對湟水流域輸沙過程歸因分析
5.4 本章小結(jié)
6 未來氣候變化環(huán)境下湟水流域水資源量預(yù)測
6.1 預(yù)測方法與數(shù)據(jù)說明
6.1.1 湟水流域未來氣象數(shù)據(jù)預(yù)測方法
6.1.2 湟水流域未來下墊面、社會用水預(yù)測方法
6.2 湟水流域未來水資源量預(yù)測
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 不足與展望
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于三級匯流和產(chǎn)輸沙結(jié)構(gòu)的分布式侵蝕產(chǎn)沙模型[J]. 蔡靜雅,周祖昊,劉佳嘉,王浩,賈仰文. 水利學(xué)報. 2020(02)
[2]水-沙變化趨勢影響世界大河發(fā)展方向(英文)[J]. 胡春宏. Science Bulletin. 2020(01)
[3]湟水水沙情勢變化定量歸因研究[J]. 劉希勝. 人民黃河. 2020(01)
[4]在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會上的講話[J]. 習(xí)近平. 中國水利. 2019(20)
[5]湟水干流水沙演變過程與相互關(guān)系研究[J]. 劉希勝. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2019(12)
[6]氣候變化和土地利用變化對水文過程影響研究進(jìn)展[J]. 張成鳳,楊曉甜,劉酌希,管曉祥,關(guān)鐵生,楊勤麗,王國慶. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(04)
[7]氣候變化與人類活動影響下大清河流域上游河流徑流響應(yīng)研究[J]. 崔豪,肖偉華,周毓彥,陳琰,魯帆. 南水北調(diào)與水利科技. 2019(04)
[8]CMIP5全球氣候模式對中國黃河流域氣候模擬能力的評估[J]. 周文翀,韓振宇. 氣象與環(huán)境學(xué)報. 2018(06)
[9]近70年黃河流域水沙情勢及其成因分析[J]. 趙陽,胡春宏,張曉明,王友勝,成晨,殷小琳,謝敏. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(21)
[10]論黃河水沙變化趨勢預(yù)測研究的若干問題[J]. 胡春宏,張曉明. 水利學(xué)報. 2018(09)
博士論文
[1]寒區(qū)水循環(huán)模擬研究及其在松花江流域的應(yīng)用[D]. 李佳.東華大學(xué) 2017
[2]變化環(huán)境下渭河流域水循環(huán)分布式模擬與演變規(guī)律研究[D]. 劉佳嘉.中國水利水電科學(xué)研究院 2013
本文編號:3205585
【文章來源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 流域水循環(huán)演變規(guī)律研究進(jìn)展
1.2.2 流域水循環(huán)分布式水文模型研究進(jìn)展
1.2.3 水沙過程研究進(jìn)展
1.3 研究內(nèi)容、技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)說明
2.1 研究區(qū)概況
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 氣候水文條件
2.1.4 土壤和植被
2.1.5 社會經(jīng)濟(jì)特征
2.2 數(shù)據(jù)收集與處理
2.2.1 模型輸入數(shù)據(jù)
2.2.2 模型驗證數(shù)據(jù)
2.3 本章小結(jié)
3 湟水流域歷史氣象、人類活動及徑流輸沙變化特征分析
3.1 研究方法
3.1.1 線性傾向估計
3.1.2 Mann-Kendall檢驗
3.1.3 不均勻性分析
3.2 徑流輸沙水文要素變化特征規(guī)律分析
3.2.1 徑流過程特征分析
3.2.2 輸沙過程特征分析
3.2.3 水沙過程變化特征分析
3.3 氣象要素變化特征規(guī)律分析
3.3.1 氣溫變化特征分析
3.3.2 降水變化特征分析
3.4 土地利用變化特征分析
3.5 本章小結(jié)
4 基于WEP-SED模型的水沙過程模擬分析
4.1 WEP-L模型
4.1.1 WEP-L模型簡介
4.1.2 WEP-L模型結(jié)構(gòu)
4.1.3 WEP-L計算原理
4.1.4 水沙模塊原理
4.1.5 模型主要參數(shù)
4.2 模型構(gòu)建
4.2.1 模擬計算單元劃分
4.2.2 氣象要素時空展布
4.3 模型模擬與驗證
4.3.1 模型模擬結(jié)果評價方法
4.3.2 流域徑流過程模擬
4.3.3 流域輸沙過程模擬
4.4 模擬水沙過程規(guī)律分析
4.4.1 模擬歷史蒸散發(fā)量、水資源量和徑流量評價分析
4.4.2 模擬歷史輸沙過程評價分析
4.4.3 水沙變化原因分析
4.5 本章小結(jié)
5 變化環(huán)境下湟水流域水沙過程影響的定量評估
5.1 水沙變化歸因分析方法
5.2 變化環(huán)境下對湟水流域蒸散發(fā)量、水資源量和徑流量歸因分析
5.3 變化環(huán)境下對湟水流域輸沙過程歸因分析
5.4 本章小結(jié)
6 未來氣候變化環(huán)境下湟水流域水資源量預(yù)測
6.1 預(yù)測方法與數(shù)據(jù)說明
6.1.1 湟水流域未來氣象數(shù)據(jù)預(yù)測方法
6.1.2 湟水流域未來下墊面、社會用水預(yù)測方法
6.2 湟水流域未來水資源量預(yù)測
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 不足與展望
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于三級匯流和產(chǎn)輸沙結(jié)構(gòu)的分布式侵蝕產(chǎn)沙模型[J]. 蔡靜雅,周祖昊,劉佳嘉,王浩,賈仰文. 水利學(xué)報. 2020(02)
[2]水-沙變化趨勢影響世界大河發(fā)展方向(英文)[J]. 胡春宏. Science Bulletin. 2020(01)
[3]湟水水沙情勢變化定量歸因研究[J]. 劉希勝. 人民黃河. 2020(01)
[4]在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會上的講話[J]. 習(xí)近平. 中國水利. 2019(20)
[5]湟水干流水沙演變過程與相互關(guān)系研究[J]. 劉希勝. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2019(12)
[6]氣候變化和土地利用變化對水文過程影響研究進(jìn)展[J]. 張成鳳,楊曉甜,劉酌希,管曉祥,關(guān)鐵生,楊勤麗,王國慶. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(04)
[7]氣候變化與人類活動影響下大清河流域上游河流徑流響應(yīng)研究[J]. 崔豪,肖偉華,周毓彥,陳琰,魯帆. 南水北調(diào)與水利科技. 2019(04)
[8]CMIP5全球氣候模式對中國黃河流域氣候模擬能力的評估[J]. 周文翀,韓振宇. 氣象與環(huán)境學(xué)報. 2018(06)
[9]近70年黃河流域水沙情勢及其成因分析[J]. 趙陽,胡春宏,張曉明,王友勝,成晨,殷小琳,謝敏. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2018(21)
[10]論黃河水沙變化趨勢預(yù)測研究的若干問題[J]. 胡春宏,張曉明. 水利學(xué)報. 2018(09)
博士論文
[1]寒區(qū)水循環(huán)模擬研究及其在松花江流域的應(yīng)用[D]. 李佳.東華大學(xué) 2017
[2]變化環(huán)境下渭河流域水循環(huán)分布式模擬與演變規(guī)律研究[D]. 劉佳嘉.中國水利水電科學(xué)研究院 2013
本文編號:3205585
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