基于SWAT和SDSM的瑪納斯河上游徑流變化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-14 22:53
在氣候變化影響不斷加深的今天,研究徑流對未來氣象因素的反應(yīng),可以為有關(guān)部門提供科學(xué)規(guī)劃的理論依據(jù),包括水資源分配、水庫調(diào)度、水庫建設(shè)及生態(tài)維護(hù)等。本文以瑪納斯河上游為研究對象,基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)值模擬方法開展了徑流變化模擬預(yù)測研究。搭建了SWAT水文模型,模擬了歷史流量過程;搭建了SDSM模型,利用CanESM2模式下的三種情景RCP2.6、RCP4.5以及RCP8.5的未來氣溫和降水進(jìn)行模擬,將獲得的未來情景結(jié)果加載到SWAT模型里,實(shí)現(xiàn)水文模型和降尺度模型的松散耦合。這項(xiàng)研究的結(jié)論如下:(1)采用數(shù)理分析方法對研究區(qū)兩個(gè)主要水文站歷史時(shí)期(1956-2008年)降水徑流特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明:徑流呈顯著增加趨勢,在1995年徑流序列產(chǎn)生突變,降水和蒸發(fā)在1997年產(chǎn)生突變,徑流存在20年和10年的周期變化。(2)建立了1992-2008時(shí)間序列的瑪納斯河上游SWAT模型,水文站模擬值與觀測值較為接近、流量過程擬合良好,率定期、驗(yàn)證期R2均大于0.75,水均衡計(jì)算結(jié)果為河道年均徑流量13.81億m3,年均蒸發(fā)量15億m3...
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
研究區(qū)概況8圖2-1研究區(qū)地理位置2.1.2氣候特征山地和盆地的分布格局造就了瑪納斯河流域截然不同的氣候分布。海拔3600m以上的高山區(qū)終年積雪,年平均氣溫在0℃以下,氣候寒冷而濕潤。海拔1500~3600m的中山區(qū),年平均氣溫在2℃左右,冬季最低月平均氣溫約-10℃,夏季最高月平均氣溫約15℃,為寒溫帶半濕潤氣候。海拔600~1500m的低山丘陵區(qū),年平均氣溫在5℃左右,冬季最低月平均氣溫約-10℃,夏季最高月平均氣溫約20℃,為溫帶半干旱區(qū)。海拔600m以下的平原區(qū),年平均氣溫約為6℃,冬季最低月平均氣溫為-19℃,夏季最高月平均氣溫為25.9℃,全年≥10℃積溫為3600℃·d,屬溫帶干旱氣候。流域位于地處山區(qū),氣候較冷,降雨多為降雪量。如果高度增加,降雪量就會增加,降雪量就會和溫度變化有關(guān)。隨著高度的增加,年降雪量的降雪率也隨之增加,敿{斯地區(qū)的年降水量一般為500-600mm。清水河上游年降雨量超過700mm[40],低山區(qū)年降雨量344~428mm,坡面年降雨量約197mm[42]。山區(qū)占瑪納斯地區(qū)的34%,降水量占瑪納斯地區(qū)的85%,山區(qū)為穩(wěn)定的集水地區(qū)[41]。
中國地質(zhì)大學(xué)(北京)碩士學(xué)位論文92.1.3下墊面條件地質(zhì),土壤和植被等流域的基本條件比較復(fù)雜。大部分的高山地區(qū)都是固有的地層,裸露的巖石受強(qiáng)烈的風(fēng)化作用,在所有地方都能看到風(fēng)化的巖石。高山草原植物生長在斜坡的山麓,溪谷兩側(cè)。中山地區(qū)的古生層表面有風(fēng)化的殘骸和冰塊、冰水、沉淀物等,地表土壤薄,植被良好,森林大多分布在陰涼的斜坡上。低山區(qū)主要由砂巖構(gòu)成,是第二系地層,表面有許多冰沉積物。冬季土壤凍結(jié),冬季土壤凍結(jié)強(qiáng)度和深度相對較大,減少雪水滲透損失,加速表面匯流。2.2研究區(qū)水文氣象特征肯斯瓦特站海拔910m,紅山嘴站是出口控制站,海拔610m。兩個(gè)水文站相距約30km。本文采用肯德爾秩檢驗(yàn)[43-44]、曼-肯德爾法[45]、小波分析[46]等方法,分析了研究區(qū)兩個(gè)主要水文站1956-2008年的徑流特征,包括兩站徑流的相關(guān)性、趨勢性和周期性。2.2.1徑流相關(guān)分析根據(jù)瑪納斯河得相關(guān)水文資料,對肯斯瓦特站和紅山嘴站的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)分析。由圖2-2可以得到,肯斯瓦特站和紅山嘴水文站流量線性相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.99。圖2-2肯斯瓦特站與紅山嘴站流量相關(guān)性分析圖
本文編號:3436964
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
研究區(qū)概況8圖2-1研究區(qū)地理位置2.1.2氣候特征山地和盆地的分布格局造就了瑪納斯河流域截然不同的氣候分布。海拔3600m以上的高山區(qū)終年積雪,年平均氣溫在0℃以下,氣候寒冷而濕潤。海拔1500~3600m的中山區(qū),年平均氣溫在2℃左右,冬季最低月平均氣溫約-10℃,夏季最高月平均氣溫約15℃,為寒溫帶半濕潤氣候。海拔600~1500m的低山丘陵區(qū),年平均氣溫在5℃左右,冬季最低月平均氣溫約-10℃,夏季最高月平均氣溫約20℃,為溫帶半干旱區(qū)。海拔600m以下的平原區(qū),年平均氣溫約為6℃,冬季最低月平均氣溫為-19℃,夏季最高月平均氣溫為25.9℃,全年≥10℃積溫為3600℃·d,屬溫帶干旱氣候。流域位于地處山區(qū),氣候較冷,降雨多為降雪量。如果高度增加,降雪量就會增加,降雪量就會和溫度變化有關(guān)。隨著高度的增加,年降雪量的降雪率也隨之增加,敿{斯地區(qū)的年降水量一般為500-600mm。清水河上游年降雨量超過700mm[40],低山區(qū)年降雨量344~428mm,坡面年降雨量約197mm[42]。山區(qū)占瑪納斯地區(qū)的34%,降水量占瑪納斯地區(qū)的85%,山區(qū)為穩(wěn)定的集水地區(qū)[41]。
中國地質(zhì)大學(xué)(北京)碩士學(xué)位論文92.1.3下墊面條件地質(zhì),土壤和植被等流域的基本條件比較復(fù)雜。大部分的高山地區(qū)都是固有的地層,裸露的巖石受強(qiáng)烈的風(fēng)化作用,在所有地方都能看到風(fēng)化的巖石。高山草原植物生長在斜坡的山麓,溪谷兩側(cè)。中山地區(qū)的古生層表面有風(fēng)化的殘骸和冰塊、冰水、沉淀物等,地表土壤薄,植被良好,森林大多分布在陰涼的斜坡上。低山區(qū)主要由砂巖構(gòu)成,是第二系地層,表面有許多冰沉積物。冬季土壤凍結(jié),冬季土壤凍結(jié)強(qiáng)度和深度相對較大,減少雪水滲透損失,加速表面匯流。2.2研究區(qū)水文氣象特征肯斯瓦特站海拔910m,紅山嘴站是出口控制站,海拔610m。兩個(gè)水文站相距約30km。本文采用肯德爾秩檢驗(yàn)[43-44]、曼-肯德爾法[45]、小波分析[46]等方法,分析了研究區(qū)兩個(gè)主要水文站1956-2008年的徑流特征,包括兩站徑流的相關(guān)性、趨勢性和周期性。2.2.1徑流相關(guān)分析根據(jù)瑪納斯河得相關(guān)水文資料,對肯斯瓦特站和紅山嘴站的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)分析。由圖2-2可以得到,肯斯瓦特站和紅山嘴水文站流量線性相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.99。圖2-2肯斯瓦特站與紅山嘴站流量相關(guān)性分析圖
本文編號:3436964
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