【摘要】：針對山西省晉西山丘區(qū)降雨偏少、生態(tài)環(huán)境脆弱、徑流少等特點,選擇呂梁市三川河一級支流南川河萬年飽流域為對象,研究其水文循環(huán)特點,探索適用于該地區(qū)的水文模型及算法,并進(jìn)行徑流模擬對比分析。研究結(jié)果可為當(dāng)?shù)厮Y源合理利用和管理提供依據(jù),并為同類地區(qū)地流模擬提供參考。本文在查閱國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上采用ENVI解譯了萬年飽流域1990年、1995年、2002年和2009年的土地利用信息,從總體趨勢來看,林地和水域呈增加趨勢,草地呈減小趨勢,耕地先增加后減小。分別用線性趨勢法、游程檢驗法和M-K趨勢檢驗法分析了該流域降雨(1956-2008年)及徑流(1969-2008年)的變化趨勢,結(jié)果顯示:該流域降雨和徑流都有下降的趨勢,但不顯著。利用頻譜分析法和小波法分析了該流域降雨-徑流的周期性,結(jié)果表明:時間尺度為6a、15a和27a的3個周期的震蕩波動控制著整個時間域內(nèi)的降水量變化特征,其中15a左右的波動最強(qiáng),為第一主周期,在49a系列內(nèi),降雨量的平均變化周期為10a左右,大約經(jīng)歷了5個豐-枯變化期;徑流周期變化的時間尺度為6a、13a和22a,其中22a左右的波動最強(qiáng),為第一主周期,在40a系列內(nèi),徑流的平均變化周期為14a左右,大約經(jīng)歷了3個豐-枯變化期。運用M-K突變法分析了該流域降雨及徑流的突變性,其中流域面降雨量時間序列發(fā)生突變的時間為1959年、1991年、1994年和2008年;徑流時間序列發(fā)生突變的時間為1972年、1974年、1975年和1989年。在降雨-徑流特征分析的基礎(chǔ)上,建立了研究區(qū)的HEC-HMS分布式水文模型。產(chǎn)流采用SCS曲線數(shù)(CN)損失法,坡面匯流采用SCS單位線法,基流計算采用消退基流法,河道洪水演進(jìn)采用Muskingum法。在模擬的40a徑流中,豐水年、平水年和枯水年的合格率分別為81.8%、75.0%、70.6%,表明豐水年模擬效果較平水年和枯水年好,降雨量越大,模擬效果越好。表明HEC-HMS水文模型可應(yīng)于該地區(qū)的徑流模擬。分析了模型參數(shù)與徑流深、最大流量的關(guān)系,CN值、RC、R與徑流深呈正相關(guān),而K與其呈負(fù)相關(guān),x與徑流深無關(guān);CN值、R與最大流量呈正相關(guān),~tlag、K、x與最大流量呈負(fù)相關(guān),RC與最大流量無關(guān)。模型參數(shù)對模擬結(jié)果的敏感性順序為:CN(29)R(29)K(29)x(29)RC(29)t_(lag)(29)Q。為進(jìn)一步探索簡便易行的徑流模型,采用ELM模型對研究區(qū)40a徑流進(jìn)行模擬預(yù)測。結(jié)果表明:在模擬的40a徑流中,豐水年、平水年和枯水年的合格率分別為72.7%、75.0%、70.6%,ELM模型亦可用于該地區(qū)的徑流模擬,模擬效果與降雨量多少關(guān)系不顯著。對比分析HEC-HMS模型與ELM模型,二者各有優(yōu)缺點,在實際工作中可將二者結(jié)合使用取得更好的模擬效果。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第二章 萬年飽流域概況2.1 自然地理2.1.1 地理位置萬年飽流域位于晉西呂梁地區(qū)中陽縣及交口縣境內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬于呂梁市中陽和交口縣，地理坐標(biāo)在北緯 37°05′-37°46′，東經(jīng) 110°81′-111°48′之間，屬黃河水系三川河上游的南川河流域。流域面積為 283.7km2，，南北長約 20km，東西寬約 15km，地理位置見圖 2-1。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P333.1

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本文編號：2690434