【摘要】：蒸散(evapotranspiration, ET)是聯(lián)絡(luò)著大氣過程和陸面過程的水文循環(huán)中一個(gè)重要的過程,對研究氣候變化和水文循環(huán)機(jī)制有著關(guān)鍵的作用。全國流域?qū)嶋H蒸散的分布及模型估算的研究,可以有助于提高水資源的利用、緩解生態(tài)環(huán)境緊張等應(yīng)用價(jià)值。本文通過水量平衡方程,采用全國756個(gè)常規(guī)氣象站數(shù)據(jù)和多種水文資料,計(jì)算獲得流域多年平均實(shí)際蒸散量,闡述了全國流域?qū)嶋H蒸散的分布特征;在此基礎(chǔ)上并進(jìn)一步驗(yàn)證了全國流域的蒸散互補(bǔ)相關(guān)關(guān)系,同時(shí)分析了在不同氣候條件下蒸散互補(bǔ)關(guān)系的不同特征變化。本文根據(jù)全國二級流域的水文徑流資料、降雨量和蒸散皿數(shù)據(jù),通過將蒸發(fā)皿數(shù)據(jù)作為潛在蒸散,同時(shí)利用水量平衡方程計(jì)算獲得的流域?qū)嶋H蒸散,剖析了全國二級流域的蒸散互補(bǔ)相關(guān)關(guān)系的非對稱性。最后,在蒸散互補(bǔ)相關(guān)關(guān)系基礎(chǔ)上,采用Penman公式作為“潛在蒸散”和Priestly Taylor公式作為“濕潤環(huán)境蒸散”,得到了估算實(shí)際蒸散的通用模型。本文主要完成了以下幾個(gè)方面的工作：(1)從水熱能量平衡機(jī)制出發(fā),在多年長序列時(shí)間尺度土壤蓄水量保持不變的情況下,采用閉合流域水量平衡方程,通過獲取流域年降水量和徑流深度并計(jì)算其差值,可得到流域?qū)嶋H蒸散。結(jié)合各個(gè)流域的空間地理分布及氣候特征,從十大流域和二級流域兩個(gè)角度,分別討論了空間上在全國范圍的多年平均實(shí)際蒸散變化特征。經(jīng)分析表明,全國十大流域的實(shí)際蒸散的分布規(guī)律為：南部總體高于北部,東部高于西部,平原總體高于山區(qū)。全國十大流域下的二級流域的實(shí)際蒸散有著類似的變化規(guī)律,從東往西遞減,由南到北遞減。(2)在討論蒸散互補(bǔ)相關(guān)理論和Penman正比假設(shè)兩個(gè)相悖的理論基礎(chǔ)之上,利用閉合流域水量平衡方程獲得流域的實(shí)際蒸散,并將小型蒸發(fā)皿的資料作為潛在蒸散,分別探討不同干濕氣候區(qū),討論二者隨著下墊面供水條件即流域降水量的變化的而變化特征。結(jié)果表明,無論流域干、濕情況如何,實(shí)際蒸散與潛在蒸散的互補(bǔ)關(guān)系均存在,即實(shí)際蒸散與降水量呈正相關(guān)關(guān)系,潛在蒸散與降水量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。對比流域不同干、濕情況可以看出,隨著流域由干變濕,實(shí)際蒸散趨勢線與潛在蒸散趨勢線的閉合趨勢呈現(xiàn)逐漸明顯的態(tài)勢。(3)基于蒸散互補(bǔ)相關(guān)關(guān)系,在流域尺度上,研究表明蒸散互補(bǔ)相關(guān)呈現(xiàn)非對稱性。本文根據(jù)實(shí)際蒸散和潛在蒸散與下墊面供水條件即降水量之間的相關(guān)關(guān)系,聯(lián)立回歸方程,建立起非對稱互補(bǔ)相關(guān)理論模型。通過對全國二級流域的非對稱互補(bǔ)相關(guān)模型研究,可以得到以下兩點(diǎn)結(jié)果：首先,在全國范圍內(nèi),蒸散互補(bǔ)相關(guān)的非對稱性是普遍存在的；其次,在不同氣候條件下,蒸散互補(bǔ)相關(guān)的非對稱性模型的各個(gè)參數(shù)隨著下墊面供水條件的變化而減少,但是降低的幅度卻不是一直不變的。(4)根據(jù)蒸散互補(bǔ)相關(guān)關(guān)系,在前人的研究基礎(chǔ)上,提出在全國二級流域的尺度上,建立起流域?qū)嶋H蒸散的通用模型。利用水文、氣象資料等,獲得通用模型的各個(gè)系數(shù)。通過模型的模擬結(jié)果可以看出,流域?qū)嶋H蒸散的估算模擬誤差均低于10%,這是較好的模擬的結(jié)果。同時(shí)利用十大流域的氣象、水文資料驗(yàn)證通用模型,同樣為消除土壤蓄水變量的影響,對驗(yàn)證資料進(jìn)行10年滑動平均處理,該模型的驗(yàn)證結(jié)果均在15%以內(nèi)。結(jié)果表明,本文構(gòu)建的通用模型估算流域?qū)嶋H蒸散量具有較好的結(jié)果。
【圖文】：

圖２－１全國水系分布圖逡逑

超過１０００平方千米的河流有１５００多條。從宏觀上看，中國的淡水湖群絕大部分分布在沿逡逑海東部尤其是在長江中下游區(qū)域；內(nèi)陸咸水湖較集中在西部地區(qū)１＾青藏高原湖泊為例。逡逑灥逡逑…Ｉ，，邐／邐Ｉ邐ｉ邐０邋Ｉ邋５５０邋＂００邐’公００ｋｍ逡逑１０邋、．＇Ｔ邐邐逡逑ｊ邐邋．．．邐，邐－邐＾，邐＼邐—一－－－－邋一－逡逑８０。Ｆ邐ＷＴ邋Ｋ邐１（Ｈ）－邋Ｋ邐川）；１：邐１Ｖ０＇邋Ｋ邐１３０＇邋Ｆ逡逑圖２－１全國水系分布圖逡逑８逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P426.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2637349