發(fā)布時間：2020-07-22 17:56

【摘要】：氣候變化是現(xiàn)今全球關(guān)注的熱點(diǎn),水資源變革制約著國民經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。當(dāng)下極端氣候事件頻發(fā)、干旱與洪澇并存、水環(huán)境惡化和水質(zhì)污染等問題,嚴(yán)重制約了社會的可持續(xù)發(fā)展。評估未來氣候變化下流域水資源變化,對于流域水資源管理規(guī)劃及可持續(xù)利用有重要意義。本文研究區(qū)域為漢江上游流域,為南水北調(diào)中線工程水源地,鄂北水資源配置工程取水地,涉及重大民生工程,研究該流域未來水資源變化量,具有重大意義。本文在綜述國內(nèi)外研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,利用SWAT分布式水文模型對漢江上游流域水文循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行模擬,采用SDSM統(tǒng)計降尺度模型預(yù)測未來不同情景下氣象要素,通過兩模型耦合對未來情景下的徑流進(jìn)行預(yù)測,得到如下結(jié)論:(1)SWAT模型在漢江上游區(qū)域具備很好的適用性。甄別出漢江上游徑流敏感性參數(shù)有CH_N2、SOL_BD、SOL_AWC。模型模擬為月尺度,相對誤差Re均在10%以內(nèi),決定性系數(shù)R~2和納什系數(shù)Ens多大于0.8,評價等級為乙等。(2)搭建了適合該流域的SDSM模型,對CanESM2模式輸出RCP2.6和RCP8.5兩種情景下的大氣環(huán)流因子,輸入SDSM模型中進(jìn)行降尺度預(yù)測。結(jié)果表明,降雨相對于基準(zhǔn)期均有較大幅度的增加,增速達(dá)到每十年9.9~26.1mm;最高溫度會略有上升,每十年僅為0.052~0.144℃;最低溫度整體會稍有下降,每十年為-0.018~0.082℃。不同排放情景下增幅也有較大的差異,RCP8.5比RCP2.6變化強(qiáng)烈。(3)將CanESM2模式輸出與已校準(zhǔn)好的SWAT模型進(jìn)行耦合,得到變化情景下的未來徑流。預(yù)測結(jié)果表明,RCP2.6和RCP8.5兩種情景下,未來漢江上游流域各月徑流相比基準(zhǔn)期波動較大,且徑流會呈現(xiàn)增加態(tài)勢,最大增速可達(dá)到每10年增加50m3/s。在RCP2.6情景中,2020S和2050S兩期的3月徑流出流極不穩(wěn)定,極端氣候事件發(fā)生概率會提高,徑流量在2020S期增加后呈穩(wěn)定態(tài)勢。在RCP8.5情景中,各期徑流量會呈現(xiàn)明顯增加的趨勢。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P333;P467
【圖文】：

圖 2-1 漢江上游流域水系圖2.1.2 地質(zhì)地貌漢江流域地跨秦嶺和揚(yáng)子兩個地層區(qū)，自元古界至新生界皆有分布，秦嶺地層區(qū)多為變質(zhì)巖系，而揚(yáng)子地層區(qū)則以沉積巖為主，流域內(nèi)地層斷裂規(guī)模較大，活動性較強(qiáng)，地震往往與其伴生，歷史上最大震級為 6.5 級。地勢西高東低，干流總落差達(dá)到 1964m，西部秦巴山區(qū)高程達(dá) 1000~3000m，中部南襄盆地高程多在 100~300m，東部江漢高程在 23~40m 左右。流域山地類型超過一半，主要分布在西部，丘陵和平原區(qū)各占兩成，湖泊為 1%，主要分布在漢江平原。流域上游地區(qū)地勢南北高、中部低，形成了“兩山夾一川”的地貌骨架。主河道基本呈現(xiàn)為“U”字型峽谷，基巖裸露，河道深而窄，水流湍急，故河槽調(diào)蓄能力較差[32]。2.1.3 氣象水文

圖 3-2 水文循環(huán)示意圖3.1.3 SWAT 模型基本原理在 SWAT 研究的各種問題中，水量平衡始終是流域內(nèi)所有水文過程的前提和根本。流域水文建模主要分為兩個階段，一是每個子流域內(nèi)水流、泥沙和殺蟲劑負(fù)荷等向主河道的輸入，二是河網(wǎng)中的水流、泥沙向流域出口運(yùn)移的過程。水文循環(huán)中的水量平衡方程：t 01( )tday surf a seep gwiSW SW R Q E W Q （3-1）式中：tSW 表示土壤最終含水量，單位 mm；0SW 表示第i 天的土壤初始含水量，單位 mm；t 表示時間，單位 d；dayR 表示第i 天的降水量，單位 mm；surfQ 表

圖 3-4 漢江流域 DEM 圖（2）土地利用數(shù)據(jù)土地利用類型影響水文響應(yīng)單元的劃分，對徑流模擬的精度影響較大。由于中科院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)土地分類體系和 SWAT 模型中的土地利用代碼不對應(yīng)，故需要對其土地利用數(shù)據(jù)進(jìn)行重分類。本文中土地類型分布圖比例尺為1:10萬。研究區(qū)域土地利用重分類圖 3-5 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2766150