大清河流域水循环影响与定量评价研究

发布时间：2018-03-18 14:28

本文选题：气候变化　切入点：土地利用/覆被变化　出处：《济南大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：全球气候变化和人类活动的加剧导致水资源时空分配以及区域水资源量的改变，进而对水资源、社会经济发展和生态系统等产生影响，分析研究径流量变化的驱动因子为缓解水资源危机提供了科学基础。大清河水系作为河北省居民生活和工农业生产主要供水来源，其水资源状况直接关系到流域内的社会经济和生态系统可持续发展，以大清河流域内的两个子流域作为研究对象，即张坊水文站上游流域和西大洋水库上游流域，通过分析量化两个子流域气候变化、土地利用/覆被变化和水利工程等人类活动对径流量影响的贡献率，反映出整个大清河水系径流量减少的主要影响因素，不仅为大清河流域水资源的合理开发和社会经济可持续发展提供科学依据，也为海河流域其他水系的研究提供了科学参考。本文根据选取的8个国家级气象站点,按照子流域面积加权平均求出张坊上游流域和西大洋水库上游流域1967-2010年降雨量和气温序列，利用趋势分析和M-K突变检验，分析了降雨量和气温的年均变化趋势和突变情况，结合径流深的趋势分析、M-K突变检验和累积距平分析，将研究时段划分为基准期（1967-1980年），评价一期（1981-1989年），评价二期（1990-2004年）和评价三期（2005-2010年），应用SWAT水文模型与分离评判法，定量评价气候变化、土地利用/覆被变化和水利工程等人类活动对径流量影响的贡献率，得出以下结论: （1）从1967年到2010年期间，张坊水文站上游和西大洋水库上游流域降雨量和径流深均呈现了下降的趋势，降雨量下降趋势不明显，呈一定的周期性变化；两个子流域径流深在1982年以后下降显著，张坊水文站径流深在1982年发生突变，西大洋水库发生突变在1982年和1989年；两个子流域气温基本相同，均呈现上升趋势，突变发生在2004年，2005年以后气温升高明显。（2）降雨量和径流深有很好的相关性，两者呈下降趋势，降雨量下降是导致径流减少的主要气候因子。相对于基准期，张坊水文站上游流域三个评价期气候变化对径流量影响的贡献率分别为8%，9%，12%，西大洋水库上游分别为16%、19%、31%。虽然气候变化对径流减少的贡献率很小，但总体上呈现了增加的趋势，气候变化对大清河流域水循环影响的长期性逐渐凸显。（3）相对于基准期，张坊水文站上游流域三个评价期土地利用/覆被变化对径流量影响的贡献率分别为33%、39%、36%，西大洋水库上游分别为38%，47%，24%。20世纪80年代改革开放以后，农村土地政策改革，90年代大量修建梯田，耕地面积迅速增加，城镇化不断发展，过渡森林砍伐和放牧导致林地和草地大面积减少。相对于1980土地利用状况，大清河流域内土地利用/覆被结构发生了较大的改变，是导致大清河流域径流减少的一个主要因素。（4）对于张坊水文站上游流域，基准期、评价一期、评价二期和评价三期水利工程等人类活动年均取耗水量分别为3394、9449、17660、21559万m3，西大洋水库上游流域分别为5659、10213、12290、23387万m3，相对于基准期，张坊水文站上游流域三个评价期水利工程等人类活动对径流量影响的贡献率分别为42%，33%，33%，西大洋水库上游分别为46%，34%，45%，可见，大清河流域水利工程等取耗水量显著增加，虽然对径流量减少的贡献率并未呈现增加趋势，但仍然是大清河流域水资源量减少的主要驱动因子。（5）土地利用/覆被剧烈变化的主要原因是人类活动的影响，其与水利工程等对径流量影响的贡献率之和表示人类活动对径流量影响的贡献率，对于张坊水文站上游流域，相对于基准期，三个评价期人类活动对径流量影响的贡献率分别为92%，91%，88%，西大洋水库上游流域分别为84%，81%，，69%。可见人类活动是导致大清河流域径流量减少的主要因素，贡献率下降的主要原因是气候变化日益剧烈。最后本文就研究成果对大清河流域的水资源管理和规划提出了几点建议，就文章存在的不足以及未来可能研究热点问题进行了简单的讨论。
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【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TV213.4

【参考文献】