【摘要】：全球氣候暖干化趨勢和人類活動的日益增強,對陸地生態(tài)系統(tǒng)產生了深遠的影響,特別是對草原生態(tài)系統(tǒng)的影響更加強烈。同時內蒙古荒漠草原地區(qū)由于經(jīng)濟發(fā)展和人口增長壓力導致流域內水資源短缺,加劇了草原的干旱化和荒漠化趨勢。在這種背景下,定量研究氣候變化和草地退化對水文水資源的影響,有助于當?shù)厮Y源管理以及草地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,進而改善區(qū)域環(huán)境。本文以荒漠草原區(qū)塔布河流域為研究對象,將SWAT模型應用于草原區(qū)內流河,并探討氣候變化和土地利用變化對流域水文過程的影響,分析了不同氣候情景和土地利用變化情景下塔布河流域地表徑流、泥沙、蒸散和土壤含水量的變化規(guī)律。本文主要研究結果如下:(1)對SWAT模型應用于草原區(qū)內流河的敏感性進行了分析,確定塔布河流域SWAT模型敏感性參數(shù)分別為:SCS徑流曲線數(shù),基流α因子,含水層補給的延遲時間,地下水匯入主河道時淺層含水層的水位閾值,地下水再蒸發(fā)系數(shù),土壤蒸發(fā)補償系數(shù),降雪日的平均空氣溫度和融雪因子。(2)對SWAT模型進行了校準和驗證,結果顯示:校準和驗證期的相對誤差分別為-12.6%、10.6%,決定系數(shù)分別為0.78、0.73,Nash-Sutclife分別為0.75、0.69,說明SWAT模型在草原區(qū)內流河有較好的適用性。(3)根據(jù)塔布河流域內多年氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析了降水和氣溫的變化趨勢。氣溫為每10年增加0.42℃,降水年際波動達到50%,據(jù)此設定了14種氣候情景。根據(jù)模擬結果可知:水文要素的變化與降雨呈正相關關系。當氣溫不變情況下,年降雨增加50%時,塔布河流域年徑流增加最大,增加率達到97.3%;而在溫度增加2℃,降雨減少50%時,徑流下降幅度最大達到-90.2%。溫度增加使徑流、土壤含水量減少,而蒸散則增加。溫度對泥沙的影響相對較小。溫度與降雨相比,降雨對水文要素的影響更明顯。(4)根據(jù)1990年和2015年兩期土地利用數(shù)據(jù)分析可知塔布河流域土地利用變化主要是草地轉變?yōu)檗r田,據(jù)此分設定土地利用變化為15%草地轉變?yōu)檗r田,模擬分析土地利用變化水文要素的變化,結果顯示:年均徑流、泥沙分別減少10.2%和9%。土壤含水量增加了15.6%,而蒸散的變化率很小僅為0.8%。
【學位授予單位】：內蒙古大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P333
【圖文】：

技術路線圖

控制面積2975km2，具體位置如圖2.1。地理坐標為東經(jīng)110°34′-112°11′，北緯41°02′-42°23′。圖 2.1 塔布河位置及行政區(qū)劃圖Fig.2.1 The location and administrative map of Tabuhe Watershed

圖 3.1 SCS 曲線數(shù)法中的降雨-徑流關系Fig 3.1 Relationship of runoff to rainfall in SCS curve number method（4）土壤侵蝕SWAT 應用 MUSLE 模型[92]來模擬每個 HRU 的水土流失和泥沙的產下： sedQqareaKCPLSCFRGsurfpeakhruUSLEUSLEUSLEUSLE 0.5611. 8（式中：sed 表示某天產沙量，t；Qsurf表示地表徑流總量，mm/hm洪峰流量，m3/s；areahru表示 HRU 的面積，hm2；KUSLE表示 USLE蝕性因子（0.013·t·m2·h/（m3·t·cm））；CUSLE表示 USLE 中土地覆蓋因子；PUSLE表示 USLE 中水土保持措施因子；LSUSLE表示 USLE 中CFRG 表示粗糙度因子。

【參考文獻】

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本文編號：2762247