水文干旱作為極端水文事件之一,是地下水與地表水異常偏少的現(xiàn)象,是氣象干旱的延續(xù)與發(fā)展,其演變特征不僅與氣候變化有關(guān),而且與社會(huì)系統(tǒng)的物理機(jī)制聯(lián)系密切。研究水文干旱對(duì)氣象干旱的響應(yīng)及其大型水庫(kù)的影響,一方面可加深對(duì)干旱成因和特征的理解,豐富干旱研究相關(guān)理論;另一方面,為提高變化環(huán)境下水文干旱早期預(yù)警提供有效方法和理論依據(jù)。本研究以東南沿海晉江流域中受大型水庫(kù)影響的石礱水文站和未受水庫(kù)影響的安溪站為例,采用站點(diǎn)對(duì)比分析法,主要開(kāi)展了 3方面的研究:(1)基于1960-2010年實(shí)測(cè)徑流與降水?dāng)?shù)據(jù),以標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(Standardized Precipitation Index,SPI)代表氣象干旱,標(biāo)準(zhǔn)化徑流指數(shù)(Standardized Streaniflow Index,SSI)代表水文干旱,利用游程理論識(shí)別流域主要?dú)庀蟆⑺母珊凳录卣?并與歷史記錄的干旱事件年份對(duì)比,分析了多時(shí)間尺度SPI與SSI指數(shù)的區(qū)域適用性;采用Mann-Kendall非參數(shù)檢驗(yàn)、小波分析、Pearson相關(guān)性分析及差積曲線(xiàn)-秩檢驗(yàn)等方法,分析了水文干旱時(shí)間序列演變特征及其大型水庫(kù)的影響;(2)采用Pearson相關(guān)性分析與交叉小波變換(XWT)法及站點(diǎn)對(duì)比分析法,進(jìn)一步揭示了相似氣候條件下,兩個(gè)水文站點(diǎn)SSI與氣候指數(shù)(ENSO、PDO、NAO、AMO)在不同周期震蕩尺度上相關(guān)性的異同。(3)應(yīng)用非線(xiàn)性函數(shù),構(gòu)建了水文干旱對(duì)氣象干旱的響應(yīng)關(guān)系模型,提出了氣象干旱演進(jìn)為水文干旱臨界條件概念,并進(jìn)一步揭示了水庫(kù)的運(yùn)行對(duì)水文、氣象干旱響應(yīng)關(guān)系及其臨界條件的影響機(jī)制。通過(guò)上述研究主要得到以下結(jié)果:(1)多時(shí)間尺度的SPI與SSI指數(shù)可以有效反映晉江流域氣象、水文干旱的持續(xù)時(shí)間及干旱烈度;(2)流域氣象干旱、水文干旱發(fā)生頻率總體呈減少趨勢(shì),其中水文干旱減少趨勢(shì)較氣象干旱減少趨勢(shì)明顯,而受山美水庫(kù)調(diào)節(jié)的影響,石礱站年內(nèi)11月-次年2月呈顯著減少趨勢(shì);(3)水文干旱發(fā)生頻率的代際變化特征明顯,年尺度的SSI序列(SSI12)主要存在6-7a、11-12a和20-21a三個(gè)時(shí)間尺度的震蕩周期,與流域相同時(shí)間尺度的SPI序列周期變化基本同步,但80年代后,受水庫(kù)影響的石礱站SSI周期變化與SPI周期變化出現(xiàn)不同步,尤其是20-21a左右時(shí)間尺度周期震蕩;(4)流域水文干旱演變與ENSO、PDO、AMO和NAO氣候因子存在不同程度的相關(guān),其中與ENSO和PDO的相關(guān)性較顯著(α =0.05),整體上表現(xiàn)出2-5月份的顯著正相關(guān),10-12月份顯著負(fù)相關(guān),同時(shí)SSI與ENSO和PDO在共振周期上體現(xiàn)出1.47-5個(gè)月不等的時(shí)滯效應(yīng),SSI與ENSO存在顯著的年際(12-48個(gè)月)和代際(128-256個(gè)月)共同震蕩周期,且EI Nino事件對(duì)SSI的影響大于LA Nino;(5)在大型水庫(kù)的調(diào)節(jié)下,石礱站的SSI與氣候指數(shù)的相關(guān)性弱于安溪站,與氣候指數(shù)的長(zhǎng)周期(代際)共震軌跡發(fā)生變化;安溪站的SSI與PDO在2000-2008年表現(xiàn)出較強(qiáng)的64-128個(gè)月的代際主共振周期,與NAO在2004-2008年表現(xiàn)出64-96個(gè)月的代際主共振周期,而在相同時(shí)間段內(nèi),石礱站的SSI與PDO和NAO未表現(xiàn)出顯著的主共振周期;(6)Logarithm函數(shù)可以比較好地建立水文干旱對(duì)氣象干旱的響應(yīng)關(guān)系模型,得到無(wú)水庫(kù)影響的安溪站氣象干旱演進(jìn)為水文干旱的臨界條件為氣象干旱歷時(shí)1.51個(gè)月,干旱烈度為0.77;(7)山美水庫(kù)的蓄洪補(bǔ)枯使流域下游石礱站的水文干旱歷時(shí)縮短、烈度降低,相應(yīng)的改變了水文干旱對(duì)氣象干旱的響應(yīng)關(guān)系及其臨界條件,使得氣象干旱演進(jìn)為水文干旱的臨界條件降低。
【學(xué)位單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類(lèi)】：P426.616;TV697
【部分圖文】：

第一章緒論??，?＝＾＝?■?■?＝＝＝＝＝?—?＇＂?－?＇?．?■?￣?＇（３）水文干旱對(duì)氣象干旱的響應(yīng)關(guān)系及其大型水庫(kù)的影響。以流域內(nèi)主要事件特征識(shí)別結(jié)果作為樣本，利用交叉驗(yàn)證方法夠建水文千旱與氣象干旱特征函數(shù)模型，探討水文干旱對(duì)氣象干旱的響應(yīng)關(guān)系及其臨界條件；在此基礎(chǔ)上，步分析大型水庫(kù)的修建對(duì)流域下游水文干旱與氣象干旱響應(yīng)關(guān)系及其臨界條件響。??１．３．２研究路線(xiàn)??本文的研宄路線(xiàn)如下圖丨－１所示。??

研究區(qū)位置及站點(diǎn)分布圖

變化的離散系列Ｘｔ，當(dāng)＼在一個(gè)或多個(gè)時(shí)段內(nèi)連續(xù)大于Ｘ時(shí)，出現(xiàn)正游程；而??＼連續(xù)小于Ｘ時(shí)，則出現(xiàn)負(fù)游程。在干旱研究中，把負(fù)游程的長(zhǎng)度稱(chēng)作干旱歷時(shí)??Ｄｕｒａｔｉｏｎ，?Ｉ）），即干旱開(kāi)始至結(jié)束時(shí)間的長(zhǎng)度；負(fù)游程的總量稱(chēng)為千旱烈度??Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ，?Ｍ），也稱(chēng)干旱的嚴(yán)重程度，即干旱歷時(shí)內(nèi)所有小于截?cái)嗨街档睦鄯e??和；平均強(qiáng)度（Ｉｎｔｅｎｓｔｙ，?Ｉ）為干旱歷時(shí)內(nèi)的平均水分虧缺量。值得注意的是，通??干旱發(fā)展過(guò)程緩慢且歷時(shí)長(zhǎng)，在一場(chǎng)干旱持續(xù)時(shí)期內(nèi)，由于某些原因，如臨時(shí)降水，可能出現(xiàn)若干“子干旱”（ｄ〇，山），如圖２－２顯示。這種相鄰的幾次“子干旱”??成了相互關(guān)聯(lián)的非獨(dú)立干旱事件，但它們實(shí)質(zhì)上是一場(chǎng)干旱事件定義此時(shí)??干旱歷時(shí)為初始“子干旱’’至末尾“子干旱”的歷時(shí)之和，相應(yīng)的烈度為“子干旱”烈??之和，即圖２－２中月３場(chǎng)千旱時(shí)間，分別為Ｄ〇，?０１和０２。根據(jù)ＳＰＩ與ＳＳＩ干旱等??，設(shè)定Ｘ＝０為截?cái)嗨�，初步判斷某時(shí)間段是否發(fā)生千旱，結(jié)合文獻(xiàn)定義“子??旱”的合并方法，對(duì)干旱特征進(jìn)行識(shí)別。由于千旱平均強(qiáng)度可由干旱歷史和干旱烈??關(guān)系得出，本文主要利用干旱歷時(shí)與干旱烈度兩個(gè)指標(biāo)描述干旱事件特征。??３??????
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2869915