典型冻土区融雪径流影响因素分析研究

发布时间：2017-10-15 04:14

  本文关键词：典型冻土区融雪径流影响因素分析研究

  更多相关文章： 永翠河 冻土湿度 积雪 融雪径流 相关性

【摘要】：融雪径流影响因素众多,但是受制于寒区水文过程中广泛存在且复杂的不确定性、野外观测条件的恶劣、研究数据匮乏、以及研究基础的薄弱,迄今为止对于融雪径流物理过程与影响因素的研究工作尚处于起步阶段。本文以典型季节性冻土区永翠河流域为研究对象,总结归纳了各种主要因素对融雪径流影响后,对有较大影响的冻土湿度、温度、积雪等因素进行了进一步探索和分析,基于室内试验模拟、野外观测以及现代数理方法等方法和技术手段,分别运用时间序列法对径流、温度进行分析;对冻土水热参数关系进行相关分析;利用实测水文资料,建立了基于积雪和温度的永翠河流域最小二乘法预测模拟。本文所得的主要结论如下:1、运用时间序列方法对不同时间尺度的永翠河流域径流水文特性进行分析。研究结果表明,永翠河流域径流年内集中度和分配不均匀系数普遍较高;得到的集中期和实测数据月最大径流出现的时间相一致,这主要是由径流的补给来源是混合补给决定的。2、通过野外试验获取土壤温度与湿度数据。应用SPSS软件对冻土层水热参数进行相关分析,得出土壤温度与湿度的关系式,结果表明其相关性较好,当埋深为2.5m-3m时,土壤湿度与温度呈现出较好的三次曲线相关性。深层土壤比浅层土壤的相关性高,这是由于浅层土壤受外界气温、积雪和覆盖等其他影响较大。3、为了更深入的分析、了解融雪期产流物理过程,进行了双环入渗室内试验。得出了冻土条件下产流过程,受界面处是否冻结因素影响,并不是单一由固态冰变为液态水的过程。季节性冻土存在冻融交替过程,产流方式在不同因素的影响下表现为超渗地表产流、蓄满产流、壤中流和混合产流方式,并在不同时段均有发生。4、尝试运用小波分析技术,结合其在水文上的应用,对永翠河多年平均气温进行分析,使用matlab、sufer8.0等软件对数据整理,以小波变换系数实部分析以及小波方差图来对温度进行多时间尺度分析,得到从1981-2013年的年际温度主周期及2013年以后呈现出减少的趋势。5、建立了基于积雪、温度的最小二乘线性回归的年径流量预测模型。
【关键词】：永翠河 冻土湿度 积雪 融雪径流 相关性
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P333.1
【目录】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题支撑9
• 1.2 研究背景和意义9-10
• 1.3 国内外研究进展10-13
• 1.3.1 国外研究进展10-12
• 1.3.2 国内研究进展12-13
• 1.4 存在问题及发展趋势13-14
• 1.5 论文的研究方案14-15
• 1.5.1 研究内容14
• 1.5.2 研究手段和方法14-15
• 1.6 技术路线15-16
• 第2章 典型研究区概况及其水文特性分析16-27
• 2.1 研究区概况16-18
• 2.1.1 自然地理16-18
• 2.1.2 气象水文特征18
• 2.2 试验数据收集处理18-20
• 2.2.1 数据收集18-19
• 2.2.2 数据处理19-20
• 2.3 研究区域水文特性分析20-23
• 2.3.1 径流年内分配特征20
• 2.3.2 径流年内分配的集中程度20-21
• 2.3.3 径流多年变化特征21-22
• 2.3.4 年径流变化趋势分析22-23
• 2.4 融雪径流影响因素分析23-26
• 2.4.1 气候因素23-25
• 2.4.2 下垫面25-26
• 2.4.3 人类活动26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 冻融期水热性质对融雪径流的影响规律分析27-41
• 3.1 概述27
• 3.2 冻融期土壤含水量特性分析27-36
• 3.2.1 野外监测试验27-28
• 3.2.2 冻融期土水性质变化特点28-30
• 3.2.3 冻融期土热性质变化特点30-31
• 3.2.4 冻融期土水热相关关系分析31-36
• 3.3 室内模拟试验36-39
• 3.3.1 试验材料及方法36-37
• 3.3.2 试验结果及分析37-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第4章 温度、积雪对融雪径流的影响规律分析41-58
• 4.1 典型冻土区年际温度特征分析41-47
• 4.1.1 小波分析法41-42
• 4.1.2 年际温度长期变化特性分析42-43
• 4.1.3 年温度时间序列的小波变换43-47
• 4.2 积雪特征分析47-49
• 4.2.1 积雪日数47
• 4.2.2 积雪深度47-49
• 4.3 基于温度、积雪影响下的融雪径流相关分析研究49-52
• 4.4 基于最小二乘回归的径流预测建模52-57
• 4.4.1 自变量多重相关性检验52-53
• 4.4.2 流量预测的最小二乘回归模型53-54
• 4.4.3 模型分析54
• 4.4.4 残差正态性检验54-55
• 4.4.5 模型的拟合分析比较55-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第5章 结论及展望58-60
• 5.1 结论58-59
• 5.2 展望59-60
• 攻读学位期间参与的项目与发表的学术论文60-62
• 参考文献62-65

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本文编号：1035015