本文關(guān)鍵詞：基于SWAT模型的窟野河流域氣候變化與人類活動的水文效應(yīng)研究

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【摘要】：窟野河流域地處干旱半干旱地區(qū),是我國乃至世界上水土流失最嚴重、生態(tài)環(huán)境最脆弱的地區(qū)之一。大規(guī)模的水土保持措施和由于煤炭儲量豐富導(dǎo)致的開采工作,大幅改變了下墊面狀況,導(dǎo)致水循環(huán)發(fā)生了重要的變化;同時干旱半干旱區(qū)的水循環(huán)對氣候變化非常敏感。此種背景下,分析窟野河流域氣候變化及人類活動對水循環(huán)的響應(yīng),在制訂合理的水資源管理策略、保證該流域社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展等方面具有重要意義。本文以黃土高原窟野河流域為研究區(qū),運用線性回歸、Mann-Kendall非參數(shù)檢驗等方法,分析了流域當前時段氣候的時空變化特征;對遙感影像進行處理,分析了土地利用變化的基本特征和規(guī)律;進而基于SWAT模型模擬了該區(qū)的水文狀況,定量分析和模擬了窟野河流域徑流對人類活動和氣候變化的響應(yīng)。旨在為窟野河流域的水資源配置提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。研究主要得到了如下結(jié)論:(1)1954-2010年氣候呈暖干化趨勢。多年平均降水量為402.7 mm,年內(nèi)分布呈單峰曲線,7月和8月降水量占年總量的50%。降水呈不顯著的減少趨勢,變化傾向率為-12 mm/10a。平均、最高和最低氣溫多年平均值分別為8.4℃、14.9℃、1.7℃;平均氣溫呈顯著上升趨勢,變化傾向率為0.175℃/10a。(2)土地利用發(fā)生重要變化。主要土地利用類型為草地和耕地,占流域總面積80%以上;1986-2005年草地、林地、建設(shè)用地的面積增加,其中建設(shè)用地和林地的增幅較大;而耕地、未利用地和水域面積減少,其中未利用土地的減幅較大。(3)1954-2010年徑流呈顯著減少趨勢。多年平均徑流深為62.3 mm,年內(nèi)分配不均,呈雙峰曲線,3月和8月出現(xiàn)徑流峰值。徑流呈現(xiàn)極顯著的減少趨勢,1979年開始呈現(xiàn)減少趨勢,在1995年發(fā)生減少突變后一直遞減。1990s年代進入枯水期,徑流傾向率為-14.6mm/10a,且年際間波動明顯。(4)SWAT模型可以較好模擬窟野河的徑流狀況。以1954-1960年實測月徑流數(shù)據(jù)校準模型,模型效率系數(shù)ENS為0.79,相關(guān)系數(shù)R2為0.82,相對誤差RE為-1.6%;以1961-1967年實測數(shù)據(jù)驗證模型,ENS、R2、RE分別為0.73、0.93、1.1%。(5)徑流減少的主導(dǎo)因素是人類活動,但氣候變化的影響也非常重要。以1957-1985年為基準期,1986-2010年人類活動和氣候變化徑流變化均導(dǎo)致徑流減少,貢獻率分別為68%、32%。
【關(guān)鍵詞】：窟野河流域 氣候變化 人類活動 水文效應(yīng) SWAT
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P333
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 研究背景和意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究進展13-15
• 1.2.1 氣候變化對水文水資源的影響13-14
• 1.2.2 人類活動變化的生態(tài)水文響應(yīng)14-15
• 1.2.3 窟野河流域?qū)夂蚝腿祟惢顒拥乃男?yīng)研究15
• 1.3 SWAT模型的應(yīng)用及發(fā)展15-17
• 1.4 研究內(nèi)容、方法與技術(shù)路線17-21
• 1.4.1 研究內(nèi)容17
• 1.4.2 研究方法17-19
• 1.4.3 技術(shù)路線19-21
• 第二章 流域自然地理與水資源概況21-24
• 2.1 自然概況21-22
• 2.1.1 地理位置21
• 2.1.2 氣候21-22
• 2.1.3 地形地貌22
• 2.1.4 植被土壤22
• 2.1.5 水文狀況22
• 2.2 經(jīng)濟社會狀況22-24
• 第三章 窟野河流域氣象水文及土地利用變化特征24-32
• 3.1 溫度變化特征24-25
• 3.2 降水變化特征25-26
• 3.3 徑流變化特征26-29
• 3.4 土地利用/覆被變化分析29-31
• 3.4.1 1986-2005年流域土地利用/覆被變化分析29-31
• 3.4.2 窟野河流域水土保持措施的變化31
• 3.5 小結(jié)31-32
• 第四章 SWAT模型的建立32-46
• 4.1 SWAT模型的原理與結(jié)構(gòu)32-35
• 4.1.1 SWAT模型的原理32-33
• 4.1.2 SWAT模型的結(jié)構(gòu)33-34
• 4.1.3 SWAT模型中主要的計算公式34-35
• 4.2 數(shù)據(jù)庫的建立35-43
• 4.2.1 空間數(shù)據(jù)35-38
• 4.2.2 屬性數(shù)據(jù)庫構(gòu)建38-43
• 4.3 水文響應(yīng)單元（HRU)劃分43-45
• 4.4 小結(jié)45-46
• 第五章 氣候變化和人類活動對徑流的影響評估46-54
• 5.1 原理與方法介紹46-47
• 5.1.1 敏感性分析46
• 5.1.2 參數(shù)校準方法46-47
• 5.1.3 評價標準47
• 5.2 模型校準與驗證47-48
• 5.2.1 確定敏感性參數(shù)47-48
• 5.2.2 模型校準48
• 5.3 模型適用性評價48-51
• 5.3.1 模型校準期48-50
• 5.3.2 模型驗證期50-51
• 5.4 氣候變化與人類活動對徑流影響的定量研究51-53
• 5.5 小結(jié)53-54
• 第六章 結(jié)論與展望54-56
• 6.1 結(jié)論54-55
• 6.2 展望55-56
• 參考文獻56-60
• 致謝60-61
• 作者簡介61

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1 白薇;劉國強;董一威;許娟;雷曉輝;;SWAT模型參數(shù)自動率定的改進與應(yīng)用[J];中國農(nóng)業(yè)氣象;2009年S2期

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4 喬衛(wèi)芳;牛海鵬;趙同謙;;基于SWAT模型的丹江口水庫流域農(nóng)業(yè)非點源污染的時空分布特征[J];長江流域資源與環(huán)境;2013年02期

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6 陳理想;梁忠民;朱金峰;;SWAT模型在黃鴨河流域徑流模擬中的應(yīng)用研究[J];水電能源科學(xué);2011年10期

7 姚蘇紅;朱仲元;張圣微;張?zhí)K魯;李楊;;基于SWAT模型的內(nèi)蒙古閃電河流域徑流模擬研究[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;2013年01期

8 秦富倉;張麗娟;余新曉;岳永杰;葉俊道;王國強;;SWAT模型自動校準模塊在云州水庫流域參數(shù)率定研究[J];水土保持研究;2010年02期

9 竹磊磊;李娜;常軍;;SWAT模型在半濕潤區(qū)徑流模擬中的適用性研究[J];人民黃河;2010年12期

10 楊巍;湯潔;李昭陽;卞建民;閆鈺;;基于SWAT模型的大伙房水庫匯水區(qū)徑流與泥沙模擬[J];水土保持研究;2012年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 王林;陳興偉;;SWAT模型及其在晉江西溪流域徑流模擬的應(yīng)用[A];科學(xué)規(guī)劃與用水安全——福建省科協(xié)第六屆學(xué)術(shù)年會水利分會論文集[C];2006年

2 李昱;張弛;周惠成;沈必成;;SWAT模型在土地利用變化對徑流影響研究中的應(yīng)用[A];中國原水論壇專輯[C];2010年

3 馬京津;朱靜;;基于SWAT模型的潮白河流域水資源對氣候變化的響應(yīng)[A];創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展 提高氣象災(zāi)害防御能力——S16第二屆城市氣象論壇——災(zāi)害·環(huán)境·影響·應(yīng)對[C];2013年

4 王苗;劉敏;夏智宏;;基于SWAT模型的洪湖流域供水資源模擬研究[A];第31屆中國氣象學(xué)會年會S10 第四屆氣象服務(wù)發(fā)展論壇——提高水文氣象防災(zāi)減災(zāi)水平，，推動氣象服務(wù)社會化發(fā)展[C];2014年

5 夏智宏;周月華;許紅梅;;基于SWAT模型的漢江流域徑流模擬[A];2008年湖北省氣象學(xué)會學(xué)術(shù)年會學(xué)術(shù)論文詳細文摘匯集[C];2008年

6 李英;彭少麟;陳寶明;;基于SWAT模型預(yù)測氣溫變化對珠江河口水環(huán)境的影響[A];聯(lián)合國開發(fā)計劃署UNDP/全球環(huán)境基金GEF/小額贈款項目SGP“湛江特呈島濱海濕地保護與可持續(xù)發(fā)展利用示范”項目論文成果匯編[C];2011年

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1 史曉亮;基于SWAT模型的灤河流域分布式水文模擬與干旱評價方法研究[D];中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所);2013年

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1 王瓊;基于SWAT模型的小清河流域氮磷污染負荷核算及總量控制[D];中國科學(xué)院煙臺海岸帶研究所;2015年

2 董陽;SWAT模型徑流模擬在黃河石嘴山站以上流域的應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2015年

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9 楚貝;基于SWAT模型的漣水上游流域非點源污染模擬研究[D];長沙理工大學(xué);2012年

10 蔡孟林;SWAT模型在茫溪河流域非點源污染研究中的應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2013年

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