本文關鍵詞：我國干旱變化規(guī)律及典型引黃灌區(qū)干旱預報方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：特定的自然地理環(huán)境和季風氣候決定了我國干旱頻發(fā)。在氣候變化和人類活動影響下,我國面臨更加嚴峻的干旱形勢。認識過去干旱變化規(guī)律有助于應對未來干旱情勢。干旱預報對于指導抗旱,尤其是農業(yè)灌區(qū)的抗旱有著重要的實踐意義。本文提出時空連續(xù)的干旱識別方法和干旱歷時-面積-烈度的多變量頻率分析方法;在此基礎上,分析我國近50年的干旱時空變化規(guī)律;以華北平原典型引黃灌區(qū)為例,構建了基于長期徑流預報和短期土壤墑情預報的引黃灌區(qū)干旱預報方法。干旱持續(xù)時間久、影響范圍大,時空連續(xù)性是它的基本特征。傳統(tǒng)的干旱研究往往針對某一區(qū)域,分析干旱隨時間的變化;或者針對某一時段,分析干旱在空間上的變化。這種時間和空間分離的干旱分析方法無法揭示干旱的時空連續(xù)變化特征。本文提出了時空連續(xù)的干旱事件三維識別和度量方法,實現了對干旱時空特征的完整表達。在此基礎上,提出了基于Copula函數的干旱歷時-面積-烈度的三變量頻率分析方法。采用SPI干旱指標,以我國西南地區(qū)為例進行應用,結果顯示干旱識別結果與旱情記載情況相一致,計算得出2009年8月—2010年6月發(fā)生在我國西南的秋冬春連旱的重現期為94年一遇。分析我國1960—2012年主要氣象因子以及干旱指標SPI、RDI、SPEI的變化趨勢,并基于SPEI指標對我國非干燥區(qū)進行干旱事件識別和頻率計算,分析近50余年我國干旱的時空變化規(guī)律。華北平原至長江中下游北岸一帶干旱頻發(fā),是我國的干旱中心;西南地區(qū)、四川省東部和重慶、以及黃土高原一帶呈變干趨勢;青藏高原呈變濕趨勢;研究區(qū)域共發(fā)生歷時大于等于3個月的干旱176場,其中發(fā)生在1962年10月—1963年10月的干旱事件最嚴重,重現期為109年一遇;1960年代旱情最為嚴重,1980年以來我國干旱有增多趨勢,且多集中于長江以南地區(qū)。華北平原是我國糧食主產區(qū)之一,也是我國的干旱中心。該地區(qū)農田灌溉主要依賴于引黃河徑流,灌區(qū)干旱情況取決于本地降水和黃河來水的虧缺程度。以華北平原最大引黃灌區(qū)——位山灌區(qū)為例,采用Copula頻率分析方法計算得到當地降水和黃河來水同時出現25%枯水情況的概率為10年一遇�；赟PI指標計算方法和Copula函數提出引黃灌區(qū)水文-氣象綜合干旱指標CHMI。采用隨機森林模型進行黃河花園口徑流中長期預報,利用ECMWF天氣預報產品驅動生態(tài)水文模型(HELP)進行灌區(qū)土壤墑情滾動預報,兩者相結合構成引黃灌區(qū)干旱預報方法。
【關鍵詞】：干旱指標 干旱識別 干旱頻率分析 干旱時空變化 干旱預報
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P426.616
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-25
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 國內外研究現狀10-21
• 1.2.1 干旱識別和度量方法10-14
• 1.2.2 干旱頻率分析14-15
• 1.2.3 我國干旱時空變化規(guī)律15-17
• 1.2.4 干旱監(jiān)測、預報與管理17-21
• 1.3 以往研究存在的主要問題21-23
• 1.4 論文研究思路和主要內容23-25
• 第2章 干旱事件時空連續(xù)識別方法25-41
• 2.1 概述25
• 2.2 干旱指標計算方法25-31
• 2.2.1 SPI指標的原理和計算方法25-28
• 2.2.2 RDI和SPEI指標計算方法28-31
• 2.3 時空連續(xù)的干旱事件三維識別方法31-35
• 2.3.1 干旱事件一維和二維識別方法31-32
• 2.3.2 干旱事件三維識別方法32-35
• 2.4 三維干旱識別方法在我國西南地區(qū)的應用35-40
• 2.4.1 研究區(qū)域和采用數據簡介35-36
• 2.4.2 近50年我國西南地區(qū)干旱事件識別36-40
• 2.5 小結40-41
• 第3章 基于多變量的干旱頻率分析方法41-64
• 3.1 概述41
• 3.2 基于Copula函數的多變量頻率分析方法41-51
• 3.2.1 Sklar定理和Copula函數41-43
• 3.2.2 基于Copula函數的頻率分析流程43-50
• 3.2.3 基于多變量聯合概率分布的干旱重現期計算50-51
• 3.3 基于歷時-面積-烈度的西南干旱頻率計算51-59
• 3.3.1 干旱歷時、面積和烈度的相關性分析51-53
• 3.3.2 基于單變量的干旱頻率計算53-55
• 3.3.3 基于雙變量的干旱頻率計算55-56
• 3.3.4 基于三變量的干旱頻率計算56-58
• 3.3.5 典型干旱事件的重現期計算58-59
• 3.4 頻率分析中的不確定性討論59-62
• 3.4.1 概率分布函數和Copula函數對重現期的影響59-61
• 3.4.2 取樣干旱歷時閾值對重現期的影響61-62
• 3.5 小結62-64
• 第4章 近50年我國干旱時空變化規(guī)律64-83
• 4.1 概述64
• 4.2 采用的數據及其處理64-66
• 4.3 影響干旱的氣象因子的變化趨勢66-70
• 4.4 干旱指標的變化趨勢70-72
• 4.4.1 不同干旱指標比較70-71
• 4.4.2 不同干旱指標的變化趨勢71-72
• 4.5 干旱事件時空變化分析72-81
• 4.5.1 近50年干旱事件識別及頻率分析72-74
• 4.5.2 近50年干旱事件的時空演變規(guī)律74-79
• 4.5.3 典型干旱事件的時空變化過程79-81
• 4.6 小結81-83
• 第5章 華北平原典型引黃灌區(qū)干旱預報方法研究83-111
• 5.1 概述83
• 5.2 研究區(qū)域簡介83-85
• 5.2.1 位山灌區(qū)簡介83-84
• 5.2.2 位山生態(tài)水文觀測站簡介84-85
• 5.3 位山引黃灌區(qū)干旱特征分析85-92
• 5.3.1 黃河花園口天然徑流過程模擬86-89
• 5.3.2 花園口水文干旱與位山灌區(qū)氣象干旱的遭遇分析89-91
• 5.3.3 位山引黃灌區(qū)的干旱頻率分析91-92
• 5.4 引黃灌區(qū)的水文-氣象綜合干旱指標92-95
• 5.4.1 綜合干旱指標構建92-94
• 5.4.2 綜合指標與單一指標的比較94-95
• 5.5 位山引黃灌區(qū)的干旱預報方法95-110
• 5.5.1 黃河花園口水文站的中長期徑流預報96-101
• 5.5.2 位山引黃灌區(qū)土壤墑情短期預報101-109
• 5.5.3 基于干旱預報的位山引黃灌區(qū)灌溉管理109-110
• 5.6 小結110-111
• 第6章 總結與展望111-116
• 6.1 主要研究成果111-114
• 6.2 主要創(chuàng)新點114
• 6.3 研究中的不足及展望114-116
• 參考文獻116-127
• 致謝127-129
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果129-130

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5 王文楷;論引黃灌區(qū)水資源合理利用途徑[J];中原地理研究;1984年01期

6 蔡林根,N.Buras;引黃灌區(qū)地面水、地下水系統(tǒng)的動態(tài)管理[J];水利學報;1987年11期

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9 梁文華;王先平;;論引黃灌區(qū)水沙綜合利用及渠首治理[J];科技信息;2009年07期

10 羅玉麗;姜丙洲;黃福貴;曹惠提;卞艷麗;;2009年春黃河下游引黃灌區(qū)旱情分析[J];河南水利與南水北調;2010年11期

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1 劉桂儀;孟慶豐;王彥俊;;魯北平原南部潘莊引黃灌區(qū)農業(yè)地質災害[A];中國農業(yè)地學研究新進展——2000年全國農業(yè)地學學術研討會論文集[C];2000年

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4 董楠;馬靜;;開封市引黃灌區(qū)節(jié)水發(fā)展對策[A];科技創(chuàng)新與現代水利——2007年水利青年科技論壇論文集[C];2007年

5 王孟楨;黃懷禮;;淺談河南省三義寨引黃灌區(qū)黃河水資源綜合利用與管理[A];第十屆中國科協(xié)年會黃河中下游水資源綜合利用專題論壇文集[C];2008年

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7 周振民;;引黃灌區(qū)合理補償農業(yè)成本水價對策研究[A];2007年中國農業(yè)工程學會學術年會論文摘要集[C];2007年

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9 商太業(yè);;濱州市小開河引黃灌區(qū)信息化建設與應用[A];2011全國灌區(qū)信息化建設與防滲抗凍脹新技術應用專刊[C];2011年

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1 記者 葛鑄聰　通訊員 成文佳;我市引黃灌區(qū)冬灌引水工作全面開始[N];東營日報;2008年

2 記者 田宜龍　通訊員 祖士保 宋海燕;我省引黃灌區(qū)日迎黃河水1500萬立方[N];河南日報;2011年

3 祖士保;河南引黃灌區(qū)日“飲”黃河水突破3000萬立方米[N];黃河報;2011年

4 記者 孟硯岷;引黃灌區(qū)夏秋灌溉圓滿收官[N];中國水利報;2014年

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9 馬和亮邋實習生 趙磊;我區(qū)引黃灌區(qū)4年節(jié)水8.1億立方[N];寧夏日報;2007年

10 記者 馬和亮;引黃灌區(qū)冬灌25日提閘放水[N];寧夏日報;2008年

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1 許凱;我國干旱變化規(guī)律及典型引黃灌區(qū)干旱預報方法研究[D];清華大學;2015年

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1 張志明;黃河下游引黃灌區(qū)節(jié)水研究[D];西安理工大學;2003年

2 許生原;引黃灌區(qū)灌溉事業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題研究[D];山東農業(yè)大學;2010年

3 董依欣;引黃灌區(qū)水質現狀及其影響因素分析[D];河北師范大學;2012年

4 張勇;小開河引黃灌區(qū)水土資源承載力分析與優(yōu)化配置[D];山東大學;2015年

5 劉靜;小開河引黃灌區(qū)地下水動態(tài)演化規(guī)律研究[D];山東農業(yè)大學;2011年

6 李秀芳;山東省小開河引黃灌區(qū)沉沙區(qū)綜合治理研究[D];山東大學;2013年

7 武瑞鎖;引黃灌區(qū)泥沙和鹽漬化問題預防與處理方法研究[D];合肥工業(yè)大學;2006年

8 宮永波;引黃灌區(qū)水資源優(yōu)化研究[D];合肥工業(yè)大學;2001年

9 劉景華;黃河下游引黃灌區(qū)水鹽分析與水沙調度技術研究[D];河海大學;2006年

10 肖峰;參與式管理在韓墩引黃灌區(qū)的應用研究[D];山東大學;2012年

  本文關鍵詞：我國干旱變化規(guī)律及典型引黃灌區(qū)干旱預報方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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