土地利用/覆被變化對三川河圪洞流域山洪形成的影響研究
發(fā)布時間:2021-01-24 04:13
山西省地處華北西部的黃土高原東翼,地形地貌條件復雜,降雨時空分布不均,加之人類活動導致的土地利用/覆被的劇烈變化,造成生態(tài)環(huán)境脆弱、山洪災害多發(fā)頻發(fā),嚴重制約了社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此,針對山西省黃土地區(qū)的特點,研究土地利用/覆被變化在洪水形成各個環(huán)節(jié)的影響機制,開展在其背景下的洪水預測具有重要意義。本文以山西省西部呂梁市三川河一級支流北川河圪洞水文站以上流域為研究對象,采用遙感解譯數(shù)據(jù)分析了1987-2016年間圪洞流域土地利用/覆被變化特征;采用線性回歸分析、累積距平分析和Mann-Kendall檢驗法對圪洞流域1965-2011年間的暴雨洪水數(shù)據(jù)進行了趨勢分析;采用HECHMS分布式水文模型對圪洞流域1965-2011年間歷年最大一場暴雨洪水進行了模擬和參數(shù)敏感性分析;探討了土地利用/覆被變化對流域產(chǎn)匯流參數(shù)的影響。遙感解譯的圪洞流域1987年、1990年、2003年、2007年、2011年和2016年的土地利用/覆被變化數(shù)據(jù)結果表明:(1)研究區(qū)1987-2016年土地利用類型均有不同程度的變化,林地、耕地、草地、建設用地面積增加,水域、未利用土地面積減少,梯田面積基本保持不...
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 LUCC對山洪影響研究
1.2.2 山洪預報模型研究進展
1.3 研究內(nèi)容及技術路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術路線
第二章 研究區(qū)自然地理及數(shù)字流域信息
2.1 研究區(qū)自然地理
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 氣象水文
2.1.4 土壤植被
2.2 數(shù)字流域信息
2.2.1 DEM數(shù)據(jù)預處理
2.2.2 流向分析
2.2.3 匯流累積量計算
2.2.4 河網(wǎng)及子流域提取
2.2.5 坡度與地表粗糙度
第三章 圪洞流域LUCC特征分析
3.1 土地利用/覆被變化
3.1.1 土地利用結構變化
3.1.2 土地利用變化速度
3.1.3 土地利用類型轉化分析
3.2 歸一化植被指數(shù)
3.3 葉面積指數(shù)
3.4 土壤濕度
3.5 本章小結
第四章 暴雨洪水特征分析
4.1 暴雨變化趨勢分析
4.1.1 暴雨線性回歸分析
4.1.2 暴雨累積距平分析
4.1.3 暴雨Mann-Kendall突變點檢驗
4.2 洪水變趨勢分析化
4.2.1 洪水線性回歸分析
4.2.2 洪水累積距平分析
4.2.3 洪水Mann-Kendall突變點檢驗
4.2.4 頻率變化
4.3 暴雨洪水特征對比分析
4.3.1 相似降雨量下對應洪水分析
4.3.2 相似降雨強度下對應洪水分析
4.4 本章小結
第五章 LUCC對圪洞流域洪水過程影響
5.1 HEC-HMS模型簡介
5.1.1 產(chǎn)流模型
5.1.2 直接徑流模型
5.1.3 河道匯流模型
5.1.4 地下徑流模型
5.2 圪洞流域模型建立
5.3 參數(shù)的率定與驗證
5.4 模擬結果與分析
5.5 參數(shù)的敏感性分析
5.5.1 分析方法
5.5.2 分析結果與討論
5.6 LUCC對產(chǎn)匯流參數(shù)的影響
5.6.1 不同LUCC組合情景對產(chǎn)匯流參數(shù)的影響
5.6.2 LUCC特征值與模型參數(shù)相關分析
5.6.3 不同LUCC變化情景對洪水過程的影響
5.7 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于HEC-RAS和GIS的小東川河流域沿河村落山洪淹沒范圍確定[J]. 吳博,王旭兆,臧紅飛,王建云. 水電能源科學. 2016(09)
[2]晉江西溪流域不同暴雨過程LUCC的洪水響應[J]. 陳芬,陳興偉,陳瑩. 亞熱帶資源與環(huán)境學報. 2015(04)
[3]DEM數(shù)據(jù)源及分辨率對HEC-HMS水文模擬的影響[J]. 高玉芳,陳耀登,蔣義芳,彭濤. 水科學進展. 2015(05)
[4]小流域水土保持對山洪影響的情景分析——以涔水南支流域為例[J]. 李昌志,劉昌軍,馬美紅,劉云. 中國防汛抗旱. 2015(06)
[5]基于SWAT模型的流溪河流域土地利用與氣候變化對徑流的影響[J]. 袁宇志,張正棟,蒙金華. 應用生態(tài)學報. 2015(04)
[6]武漢市土地利用結構變化及其驅(qū)動因素分析[J]. 胡源,王秀蘭. 水土保持研究. 2014(06)
[7]分布式水文模型軟件系統(tǒng)研究綜述[J]. 江凈超,朱阿興,秦承志,劉軍志,陳臘嬌,吳輝. 地理科學進展. 2014(08)
[8]基于歸一化植被指數(shù)的流域植被覆蓋分形維數(shù)研究[J]. 李斌斌,李占斌,宇濤,李鵬. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2014(15)
[9]SWAT模型融雪模塊的改進與應用研究[J]. 孟現(xiàn)勇,吉曉楠,劉志輝,肖軍倉,陳曦,王芳. 自然資源學報. 2014(03)
[10]SWAT模型水文過程參數(shù)區(qū)域差異研究[J]. 林炳青,陳瑩,陳興偉. 自然資源學報. 2013(11)
博士論文
[1]基于RS和GIS的區(qū)域LUCC的景觀生態(tài)效應研究[D]. 于洋.東北林業(yè)大學 2014
[2]山西省水土保持功能分區(qū)及生態(tài)脆弱性評價[D]. 趙乾坤.山東農(nóng)業(yè)大學 2014
碩士論文
[1]基于MIKE SHE模型的湟水流域干旱評估預報模型研究[D]. 馬全.西北農(nóng)林科技大學 2014
[2]南平市延平區(qū)山洪災害防治對策研究[D]. 林莉.福建農(nóng)林大學 2012
[3]山西水土保持生態(tài)建設模式研究[D]. 晉京串.西北農(nóng)林科技大學 2005
本文編號:2996552
【文章來源】:太原理工大學山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 LUCC對山洪影響研究
1.2.2 山洪預報模型研究進展
1.3 研究內(nèi)容及技術路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術路線
第二章 研究區(qū)自然地理及數(shù)字流域信息
2.1 研究區(qū)自然地理
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 氣象水文
2.1.4 土壤植被
2.2 數(shù)字流域信息
2.2.1 DEM數(shù)據(jù)預處理
2.2.2 流向分析
2.2.3 匯流累積量計算
2.2.4 河網(wǎng)及子流域提取
2.2.5 坡度與地表粗糙度
第三章 圪洞流域LUCC特征分析
3.1 土地利用/覆被變化
3.1.1 土地利用結構變化
3.1.2 土地利用變化速度
3.1.3 土地利用類型轉化分析
3.2 歸一化植被指數(shù)
3.3 葉面積指數(shù)
3.4 土壤濕度
3.5 本章小結
第四章 暴雨洪水特征分析
4.1 暴雨變化趨勢分析
4.1.1 暴雨線性回歸分析
4.1.2 暴雨累積距平分析
4.1.3 暴雨Mann-Kendall突變點檢驗
4.2 洪水變趨勢分析化
4.2.1 洪水線性回歸分析
4.2.2 洪水累積距平分析
4.2.3 洪水Mann-Kendall突變點檢驗
4.2.4 頻率變化
4.3 暴雨洪水特征對比分析
4.3.1 相似降雨量下對應洪水分析
4.3.2 相似降雨強度下對應洪水分析
4.4 本章小結
第五章 LUCC對圪洞流域洪水過程影響
5.1 HEC-HMS模型簡介
5.1.1 產(chǎn)流模型
5.1.2 直接徑流模型
5.1.3 河道匯流模型
5.1.4 地下徑流模型
5.2 圪洞流域模型建立
5.3 參數(shù)的率定與驗證
5.4 模擬結果與分析
5.5 參數(shù)的敏感性分析
5.5.1 分析方法
5.5.2 分析結果與討論
5.6 LUCC對產(chǎn)匯流參數(shù)的影響
5.6.1 不同LUCC組合情景對產(chǎn)匯流參數(shù)的影響
5.6.2 LUCC特征值與模型參數(shù)相關分析
5.6.3 不同LUCC變化情景對洪水過程的影響
5.7 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于HEC-RAS和GIS的小東川河流域沿河村落山洪淹沒范圍確定[J]. 吳博,王旭兆,臧紅飛,王建云. 水電能源科學. 2016(09)
[2]晉江西溪流域不同暴雨過程LUCC的洪水響應[J]. 陳芬,陳興偉,陳瑩. 亞熱帶資源與環(huán)境學報. 2015(04)
[3]DEM數(shù)據(jù)源及分辨率對HEC-HMS水文模擬的影響[J]. 高玉芳,陳耀登,蔣義芳,彭濤. 水科學進展. 2015(05)
[4]小流域水土保持對山洪影響的情景分析——以涔水南支流域為例[J]. 李昌志,劉昌軍,馬美紅,劉云. 中國防汛抗旱. 2015(06)
[5]基于SWAT模型的流溪河流域土地利用與氣候變化對徑流的影響[J]. 袁宇志,張正棟,蒙金華. 應用生態(tài)學報. 2015(04)
[6]武漢市土地利用結構變化及其驅(qū)動因素分析[J]. 胡源,王秀蘭. 水土保持研究. 2014(06)
[7]分布式水文模型軟件系統(tǒng)研究綜述[J]. 江凈超,朱阿興,秦承志,劉軍志,陳臘嬌,吳輝. 地理科學進展. 2014(08)
[8]基于歸一化植被指數(shù)的流域植被覆蓋分形維數(shù)研究[J]. 李斌斌,李占斌,宇濤,李鵬. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2014(15)
[9]SWAT模型融雪模塊的改進與應用研究[J]. 孟現(xiàn)勇,吉曉楠,劉志輝,肖軍倉,陳曦,王芳. 自然資源學報. 2014(03)
[10]SWAT模型水文過程參數(shù)區(qū)域差異研究[J]. 林炳青,陳瑩,陳興偉. 自然資源學報. 2013(11)
博士論文
[1]基于RS和GIS的區(qū)域LUCC的景觀生態(tài)效應研究[D]. 于洋.東北林業(yè)大學 2014
[2]山西省水土保持功能分區(qū)及生態(tài)脆弱性評價[D]. 趙乾坤.山東農(nóng)業(yè)大學 2014
碩士論文
[1]基于MIKE SHE模型的湟水流域干旱評估預報模型研究[D]. 馬全.西北農(nóng)林科技大學 2014
[2]南平市延平區(qū)山洪災害防治對策研究[D]. 林莉.福建農(nóng)林大學 2012
[3]山西水土保持生態(tài)建設模式研究[D]. 晉京串.西北農(nóng)林科技大學 2005
本文編號:2996552
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