【摘要】：近年來,我國受極端天氣氣候的影響越來越強烈,全球氣候變化已經(jīng)成為研究的熱點。因此研究未來的氣象要素的變化,進而研究徑流的變化特征具有重要意義,可以為有關(guān)部門科學(xué)規(guī)劃水資源配置、水庫調(diào)度以及開展生態(tài)保護等決策提供依據(jù)。本文以碧流河水庫流域為研究對象,首先構(gòu)建研究區(qū)的HEC-HMS模型,針對歷史時期徑流進行模擬,并對模擬結(jié)果進行精度評價;再建立研究區(qū)的SDSM模型,利用實測氣象資料以及NCEP再分析資料通過篩選預(yù)報因子、建立預(yù)報量與預(yù)報因子之間的統(tǒng)計經(jīng)驗關(guān)系率定模型,利用解釋方差以及標(biāo)準(zhǔn)誤差分析模型模擬效果,并基于SDSM模型對Can ESM2模式三種情景RCP 2.6、RCP 4.5以及RCP 8.5下未來降水進行降尺度模擬;最后將得到的未來情景降水結(jié)果輸入到率定好的HEC-HMS模型中,進而分析碧流河水庫流域徑流在未來氣候變化下的響應(yīng)。本研究得到的結(jié)論如下:(1)基準(zhǔn)期(1978-2011年)內(nèi)的降水和徑流均呈現(xiàn)下降趨勢,且下降趨勢顯著。降水量年下降率為1.42 mm/a;徑流量年下降率為0.08億m~3/a。通過M-K趨勢檢驗得出徑流量的下降趨勢較降水量大。(2)通過均方根誤差、最大洪峰流量相對誤差、徑流深相對誤差、徑流量相對誤差和峰現(xiàn)時間五個指標(biāo)分別對HEC-HMS模型對徑流的模擬結(jié)果進行評定,其中峰現(xiàn)時間的預(yù)報合格率為0.91;洪峰流量的合格率為0.77;徑流量的合格率為0.86及年流量的合格率為0.82,都達(dá)到了乙級的預(yù)報標(biāo)準(zhǔn)。(3)通過Nash-Suttcliffe模型效率系數(shù)(DC)、合格率QR值及n_t值(均方根誤差RMSE小于實測序列的標(biāo)準(zhǔn)差SD的次數(shù))對HEC-HMS模型模擬的精度進行評定。其中DC和n_t值表明在22年的率定期中,有6年預(yù)報不合格,16年預(yù)報合格,其QR值為0.73,達(dá)到了乙級的精度標(biāo)準(zhǔn)。(4)統(tǒng)計降尺度模型SDSM在研究區(qū)建立預(yù)報因子與預(yù)報量(P)之間的統(tǒng)計關(guān)系。先通過解釋方差和標(biāo)準(zhǔn)誤差進行評價,后通過DC值和QR值分析模型的合格性。其合格率為0.77,達(dá)到了乙級的預(yù)報標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明可以利用該模型進行大尺度氣象因子的降尺度模擬。(5)基于通過驗證的SDSM降尺度模型對Can ESM2模式中RCP 2.6、RCP 4.5及RCP 8.5三種情景降水量進行模擬,得到流域未來三種氣候情景下9個雨量站的逐日降水?dāng)?shù)據(jù)。結(jié)果表明在RCP 2.6、RCP 4.5及RCP 8.5三種情景下降水量較基準(zhǔn)期均有所增加,三種情景年均降水量較基準(zhǔn)期增加值分別為163.7 mm、178.1 mm及163.7 mm。未來三種情景下降水量整體均呈現(xiàn)減少的趨勢,不同模式下多年平均降水量依次為877.0mm、888.8mm和874.4 mm,其年下降率依次為1.14mm/a、0.49 mm/a和0.24 mm/a。三種模式下年降水峰值均集中于汛期,但隨著CO_2排放量的增加,降水峰值有一定后移的特征。RCP 4.5內(nèi)的降水峰值較RCP 2.6后移半月,RCP 8.5內(nèi)的降水峰值較RCP 4.5又后移半月。(6)將各雨量站的逐日降水量輸入HEC-HMS模型中的時間序列模塊,通過驗證后的HEC-HMS模型獲取未來三種情景下流域出口的逐日流量數(shù)據(jù),通過對數(shù)據(jù)進行分析得出在RCP 2.6、RCP 4.5以及RCP 8.5三種情景下的徑流深均有所增加,三種情景下未來徑流深相較于基準(zhǔn)期增加值分別為143.86 mm、151.05 mm及135.28 mm。在RCP 2.6、RCP 4.5以及RCP 8.5三種情景下徑流量較基準(zhǔn)期均有所增加,不同模式中較基準(zhǔn)期增加值不同,其值分別為2.41億m~3、2.34億m~3和2.25億m~3。三種情景下未來徑流量整體呈現(xiàn)減少的趨勢,不同模式下多年平均徑流量依次為7.59億m~3、7.52億m~3和7.43億m~3;年均下降率依次為0.025億m~3/a、0.0032億m~3/a和0.006億m~3/a。三種情景下的峰現(xiàn)時間同降水量相似,均有后移的特征,RCP 4.5下的峰現(xiàn)時間較RCP 2.6后移半月,RCP 8.5下的峰現(xiàn)時間較RCP 4.5后移時間更久。
【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;P467
【圖文】：

位于 122°17′E-122°54′E、39°33′N-40°047 m，是大連地區(qū)最大的河流。流域面積 2 814河總長 156 km，直線長約 140 km，彎度系數(shù)流深 305.6 mm，多年平均徑流量 8.6 億 m3。始入�？� 55 km 處，是東北地區(qū)大型水庫之一，流域的 74.1 %。總庫容為 9.34 億 m3，流域內(nèi)多平均徑流量 6.14 億 m3。碧流河水庫作為大連市準(zhǔn)。

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文對1978-2011年的降水量和徑流量進行計算 M-K 檢驗值為-1.33，說明在原序列中存大，且分別通過了置信度 90 %和 95 %的據(jù)空間云（Geospatial Data Cloud）網(wǎng)站上EM）。選擇碧流河水庫流域范圍，利用流IS 系統(tǒng)環(huán)境下利用 HEC Geo-HMS 數(shù)據(jù)處文分析，以獲得無洼地的 DEM 數(shù)據(jù)（如地表水流從哪里產(chǎn)生，流向何處，再現(xiàn)水

圖 3-2 雨量站控制流域面積Fig.3-2 Rain stations control catchment area的面積權(quán)重如表 3-1 所示：表 3-1 雨量站控制面積權(quán)重Tab.3-1 Area weight of rainfall station controlle 控制面積（Km2） 占流域面積權(quán)重500 283.8 13.8501 265.9 13.0503 259.8 12.7505 136.8 6.7507 181.6 8.9650 228.5 11.1750 290.2 14.2050 219.4 10.7100 183.6 9.0

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本文編號：2803557