【摘要】：影響徑流變化的因素大致上分為氣候變化和人類活動變化,其中氣候變化直接影響了徑流過程的水量來源和補(bǔ)充,而人類活動則使流域下墊面在短時間內(nèi)發(fā)生改變,進(jìn)而改變了徑流的產(chǎn)匯流過程。黃河中游黃土高原區(qū)水土流失嚴(yán)重,其生態(tài)環(huán)境十分脆弱。20世紀(jì)60年代以來,大量的人類活動如水土保持、煤炭開采、水利工程建設(shè)、地下水開發(fā)利用等等,不同程度地改變了流域下墊面條件,使得該區(qū)域的徑流情勢及洪水在過去的幾十年里經(jīng)歷了較大的變化。本文以禿尾河流域作為研究對象,從年際變化、年內(nèi)變化和次暴雨-次洪變化三個時間尺度進(jìn)行分析研究,運(yùn)用多種統(tǒng)計分析方法和模型,探討環(huán)境變化對其徑流變化的影響程度。主要研究內(nèi)容和研究成果如下:(1)對氣象要素和徑流的年際變化進(jìn)行了研究。選取1967-2010年的徑流深、降水量和潛在蒸散發(fā)量的資料序列,研究分析三者的年際變化情況,發(fā)現(xiàn)盡管氣象要素造成了徑流的小幅減小,但徑流深的實際變化更為強(qiáng)烈,與氣候要素的變化并不一致,認(rèn)為該現(xiàn)象的出現(xiàn)與人類活動對下墊面改造有關(guān),變異診斷結(jié)果為1979年和1996年,進(jìn)而利用Budyko方程定最計算徑流受到人類活動和氣候變化影響的貢獻(xiàn)率情況,研究發(fā)現(xiàn)從1967-1978年到1979-1995年,徑流深減小了32.66mm,其中氣候變化占比57.95%,人類活動占比42.05%;相對于1967-1978年系列,1996-2010年系列的徑流深減小了55.07mm,其中氣候變化的貢獻(xiàn)率為24.19%,人類活動的貢獻(xiàn)率為75.81%。人類活動的影響均為促使徑流深減小目影響程度增大,而氣候變化對徑流的影響程度則相對減弱。(2)對氣象要素和徑流的年內(nèi)變化進(jìn)行了研究。通過不均勻系數(shù)、完全調(diào)節(jié)系數(shù)、集中度和集中期等參數(shù)對徑流深和降水量、潛在蒸散發(fā)量進(jìn)行計算,分析氣候要素和徑流在年內(nèi)分配尺度的變化可知,降水量的集中程度最高,潛在蒸散發(fā)量次之,而徑流深最低,三者的年代變化走勢一致,均表現(xiàn)為下降-升高-下降。以其變化差異佐證徑流受到人類活動的影響,徑流深的年內(nèi)分配的變異點診斷為1996年,進(jìn)而通過累積斜率變化法定量計算徑流年內(nèi)變化中受到人類活動和氣候變化影響的貢獻(xiàn)情況,由計算結(jié)果可知,對于不均勻系數(shù)的變化,氣候變化和人類活動的貢獻(xiàn)率分別為77.67%和22.33%;對于完全調(diào)節(jié)系數(shù)的變化,人類活動和氣候變化的貢獻(xiàn)率分別為38.72%和61.28%;對于集中度的變化,人類活動和氣候變化的貢獻(xiàn)率分別為41.62%和58.38%。研究發(fā)現(xiàn)氣候變化是影響禿尾河流域徑流年內(nèi)變化主要的驅(qū)動因子,它在一定程度上決定著徑流年內(nèi)分配的集中程度,但人類活動對徑流年內(nèi)分配的均化作用也不容小覷,氣候變化促使徑流深的年內(nèi)分配集中程度增大,而人類活動的作用是使徑流年內(nèi)分配更平均,兩者抵消后,氣候變化的貢獻(xiàn)占主導(dǎo)作用。(3)對洪水要素的變化進(jìn)行了模擬分析。利用多水源TVGM模型對次暴雨-次洪過程進(jìn)行驗證,洪峰、洪量的誤差均在20%以內(nèi),模型適用性較好,然后將15場暴雨過程在三個階段分別進(jìn)行洪水模擬,發(fā)現(xiàn)洪水要素(洪峰、洪量、洪峰滯時)的變化規(guī)律基本一致,研究表明,人類活動對下墊面的改造,例如煤礦開采對地表植被的破壞、水保措施對地表植被的修復(fù),均不同程度地影響徑流的產(chǎn)匯流過程,從而使次洪在1979-1995年階段洪峰增高,洪量增大,洪峰滯時縮短,在1996-2010年階段洪峰降低,洪量減小,洪峰滯時延長。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P333
【圖文】：

2.禿尾河流域概況及其下墊面變化情況分析網(wǎng)，資料長度均為 1967-2010 年。流域水系及測站分布情況見圖 2-2，各測站基表 2-1。本文研究分析選用的資料分別為位于流域出口斷面的高家川水文站的徑流資料森多邊形法加權(quán)計算的流域面降水量、利用氣象數(shù)據(jù)資料和彭曼公式求得的榆蒸散發(fā)量。

土保持措施調(diào)查三個方面分析人類活動對下墊面變化的影響。利用變化情勢的影響因素很多，土地利用變化是重要因素。區(qū)域降水、蒸發(fā)和利用類型的影響，最終影響水文循環(huán)。特別是降水下滲能力容易受到，通常情況下降水下滲能力大小關(guān)系為：林地＞草地＞耕地＞城鄉(xiāng)工究以 1986 年、1995 年和 2008 年三個時期的黃土高原 1：10 萬土地數(shù)據(jù)，利用 ArcGIS 10.2 相關(guān)工作模塊，計算得到土地利用的空間變據(jù)。首先應(yīng)用 ArcGIS 的流域分析模塊，對 DEM 數(shù)據(jù)和地形圖數(shù)據(jù)得到研究區(qū)域禿尾河的流域邊界，然后對流域內(nèi)各省的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行等操作，分別得到三個時期土地利用的數(shù)據(jù)成果[49]。述計算的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對禿尾河流域土地利用的變化進(jìn)行研究分析理和分析對比，將土地分類為六種類型：耕地、林地、草地、水域、、未利用地。三個時期土地利用類型柵格圖見圖 2-3。

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,1,P PPEE EP P PEEP P 當(dāng) 1時當(dāng) >1時=0時，Budyko 曲線則達(dá)到下限，PE RP P ng 指出上述幾種 Budyko 方程盡管表達(dá)形式不同，但當(dāng)取適當(dāng)參數(shù)時，會重合。如，當(dāng) =0.6 時，Wang 的方程曲線便與無參數(shù)的 Budyko 的 =（2-√2）/2≈0.29 時，Wang的方程曲線與 Fu的方程曲線重疊。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2763115