發(fā)布時間：2017-10-08 03:07

  本文關鍵詞：秦嶺南北河流不同時間尺度洪水水文學比較研究

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【摘要】：隨著全球變化科學的發(fā)展,人們逐漸意識到區(qū)域變化在全球變化研究中的重要性,特別是不同區(qū)域的比較研究越來越多的受到人們的關注。而中緯度地區(qū)又是全球變化區(qū)域響應與適應的敏感區(qū)域,通過不同區(qū)域的對比研究能更加全面地了解全球變化的區(qū)域響應。本文以我國秦嶺南北的漢江上游和渭河流域地區(qū)不同時間尺度的洪水為對象,通過搜集和整理漢江上游和渭河萬年以來發(fā)生的古洪水研究成果、歷史洪水資料以及實測洪水數(shù)據(jù),比較分析了秦嶺南北漢江上游和渭河流域不同時間尺度洪水發(fā)生的時間和流量變化異同,并探討了氣候變化與洪水發(fā)生的聯(lián)系。得到以下結(jié)論：(1)通過比較秦嶺南北漢江上游和渭河流域的實測洪水發(fā)現(xiàn),雖然1981年、2005年和2011年等個別年份秦嶺南北同時發(fā)生了大洪水,但受到秦嶺山脈的阻擋作用、水汽來源的影響、流域形狀以及流域下墊面狀況等因素的影響,大多數(shù)年份秦嶺南北漢江上游和渭河流域并沒有同時發(fā)生較大的洪水。(2)通過對秦嶺南北漢江上游和渭河流域歷史時期的洪水災害分析可以看出：渭河流域的洪水災害記錄較多,漢江上游的災害在歷史時期記錄較少。從災害等級上看,秦嶺以南漢江上游主要以大洪水災害和特大洪水災害為主；而秦嶺以北渭河流域的洪水災害等級主要以中度洪水災害和大洪水災害為主,特大洪水災害雖然也有發(fā)生,但是在歷史洪水災害發(fā)生總次數(shù)中所占的比重較低。此外,該區(qū)域洪水災害具有明顯的階段性和周期性。洪水災害的周期與我國北方地區(qū)旱澇災害的周期具有一致性和同步性,并且與太陽活動周期對應,說明秦嶺南北地區(qū)的洪水災害與太陽活動有密切關系。(3)通過秦嶺南北漢江上游和渭河流域長時間尺度的古洪水事件比較分析發(fā)現(xiàn)：長時間尺度上,秦嶺南北的漢江上游和渭河在不同年份均有特大古洪水的記錄,但在4 200～4000 a B.P.和3 200～3000 a B.P.這兩個時間段內(nèi),漢江上游和渭河沉積剖面記錄的古洪水事件相對比較多。而對季風氣候變化的進一步分析表明,4200-4000 a B.P.和3 200～3000 a B.P.這兩個時期,也是季風氣候氣候突變惡化的時期,氣候突變帶來的極端異常天氣事件造成了秦嶺南北的漢江上游和渭河均有特大洪水事件的沉積記錄。但因測年分辨率的限制,從長時間尺度上可認為秦嶺南北洪水發(fā)生時間具有一致性。(4)分別選擇秦嶺南北漢江上游和渭河流域典型剖面進行古洪水流量恢復比較發(fā)現(xiàn),在流量計算方面HEC-RAS模型均可以很好的恢復漢江上游TJZ剖面和渭河GCZ剖面中所記錄的古洪水流量。其中HEC-RAS模型計算所得漢江TJZ剖面記錄的四期古洪水流量分別為54 920m3/s、51 300 m3/s、43 500 m3/s、37 050 m3/s,與比降法計算結(jié)果的誤差分別為5.41%、2.66%、3.57%、0.28%；HEC-RAS模型計算GCZ剖面記錄的兩期古洪水流量分別為26 000 m3/s和21300 m3/s,與比降法計算結(jié)果的誤差分別為0.16%、5.58%。此外通過實測洪水對模型計算法的驗證,以及古洪水流量-面積關系法驗證了計算所得的古洪水流量是合理的。(5)通過在漢江白河水文站和渭河林家村水文站的實測數(shù)據(jù)中分別加入歷史洪水以及同時加入歷史洪水和古洪水,比較研究了不同時間尺度的水文數(shù)據(jù)對漢江和渭河的兩個水文站的水文頻率曲線的影響。對比結(jié)果顯示：加入歷史洪水以及同時加入歷史洪水和古洪水都對頻率曲線的形態(tài)有一定影響,但是其影響程度有明顯區(qū)別。只有當歷史洪水大于實測洪水很多時,歷史洪水才會對洪水頻率曲線有較大的影響；漢江上游和渭河流域古洪水流量均較大,在加入到實測洪水流量時間序列后對洪水頻率曲線形態(tài)的影響較大。因此,在洪水頻率分析研究方面要盡可能的優(yōu)先開展古洪水研究,在實測洪水流量-時間序列中加入古洪水進行洪水水文頻率分析。
【關鍵詞】：比較 漢江上游 渭河 水文學
【學位授予單位】：陜西師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P333.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 選題的依據(jù)和研究意義11-13
• 1.2 國外研究進展13-14
• 1.3 國內(nèi)研究進展14-17
• 1.4 研究內(nèi)容17-19
• 1.5 研究技術路線19-21
• 第2章 研究區(qū)域地理概況21-25
• 2.1 地理位置21-22
• 2.2 地質(zhì)地貌22-23
• 2.3 氣候特征23-24
• 2.4 水文特征24-25
• 第3章 秦嶺南北河流實測洪水對比研究25-33
• 3.1 實測洪水數(shù)據(jù)來源25
• 3.2 實測洪水對比25-29
• 3.3 差異分析29-31
• 3.3.1 秦嶺山脈的阻擋29
• 3.3.2 水汽來源的影響29-30
• 3.3.3 流域形狀及流域下墊面狀況30-31
• 3.4 小結(jié)31-33
• 第4章 秦嶺南北河流歷史洪水比較研究33-45
• 4.1 秦嶺南北河流洪水災害記錄及資料來源33-35
• 4.2. 歷史洪水災害等級比較35-38
• 4.2.1 洪水災害等級劃分35
• 4.2.2 漢江上游歷史洪水災害等級35-36
• 4.2.3 渭河流域歷史洪水災害等級36-37
• 4.2.4 差異分析37-38
• 4.3 30A滑動平均比較研究38-41
• 4.3.1 漢江上游歷史洪水30a滑動平均分析38-39
• 4.3.2 渭河流域歷史洪水30a滑動平均分析39-40
• 4.3.3 差異分析40-41
• 4.4 小波分析比較研究41-43
• 4.4.1 漢江上游洪水災害小波分析41-42
• 4.4.2 渭河流域洪水災害小波分析42
• 4.4.3 差異分析42-43
• 4.5 小結(jié)43-45
• 第5章 秦嶺南北河流古洪水比較研究45-61
• 5.1 古洪水發(fā)生年代比較研究45-48
• 5.2 古洪水流量比較研究48-58
• 5.2.1 剖面選擇48-51
• 5.2.2 流量計算方法選擇51-52
• 5.2.3 水位的確定52-53
• 5.2.4 行洪斷面的確定53-54
• 5.2.5 河槽曼寧糙率系數(shù)和比降的確定54-55
• 5.2.6 古洪水洪峰流量計算55-58
• 5.3 洪水流量與面積關系驗證58-61
• 5.3.1 現(xiàn)代洪水驗證58-59
• 5.3.2 洪水流量與面積關系驗證59-61
• 第6章 洪水水文頻率分析比較研究61-71
• 6.1 水文頻率計算方法簡介61-63
• 6.2 實測洪水資料來源63-64
• 6.3 水文頻率結(jié)果分析64-68
• 6.4 頻率計算差異對比68-71
• 第7章 討論71-77
• 7.1 實測洪水差異分析71-72
• 7.2 歷史洪水差異分析72-74
• 7.3 古洪水差異及其氣候變化關系74-77
• 第8章 結(jié)論77-79
• 參考文獻79-89
• 附錄89-105
• 致謝105-107
• 攻讀碩士學位期間的研究成果107

【參考文獻】

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本文編號：991616