气候变化下鄱阳湖流域降雨侵蚀力的估算模型及预测

发布时间：2020-04-06 19:38

【摘要】：本研究在分析了鄱阳湖流域降雨特征的基础上,结合历史降雨侵蚀力估算模型,建立了等级降雨模型,并通过对比分析该模型与章文波模型、史志华模型、马良模型的差异论证了等级降雨模型的可靠性。根据已有的时间降尺方法,分别采用加权平均法和线性回归法对Zhang的降雨条件转换概率估算方法和日降雨方差估算方法进行修正。基于降雨侵蚀力的等级降雨模型和修正的时间降尺方法,计算并分析历史时期流域内有代表性站点降雨侵蚀力的年内分布和年际变化;对高排放情景RCP8.5下CMIP5全球气候模式未来月模拟数据进行时间降尺,并分析未来80年(2021~2100年)各站点可能产生的降雨侵蚀力变化规律。主要有以下结论:(1)鄱阳湖流域内总体上呈现小雨日数有下降的趋势,而年降雨量、年暴雨量和年暴雨日数均有上升的趋势。这一定程度上反映了流域降雨强度在增加,极端降雨事件出现频率增加。(2)与章文波模型、史志华模型、马良模型相比,等级降雨模型更多体现了降雨强度对降雨侵蚀力的影响,且具有一定的精度优势,适用于鄱阳湖流域降雨侵蚀力的估算。(3)鄱阳湖流域历史时期1956~2015年共60年来降雨侵蚀力计算和分析显示,降雨侵蚀力主要集中在4~7月,年际变化较大且呈现不同程度上升趋势。其中,南城平均每10 a增加702.20 MJ·mm/(hm~2·h),增幅最大。这反映了南城一带因降雨侵蚀力增加而引发水土流失的潜在风险增加。(4)采用加权平均法修正的降雨条件转换概率估算方法具有明显的优势;与此同时,采用线性回归法修正的日降雨方差估算方法也优于以往的估算方法。(5)未来80年2021~2100年各站点总降雨、侵蚀性降雨和中雨在雨量和雨日数上可能呈现下降趋势,而暴雨变化规律不明显。赣县、吉安县、南城、南昌4站年降雨侵蚀力可能呈现不同程度的增加,景德镇年降雨侵蚀力可能呈下降趋势。与历史时期1956~2015年相比,流域未来降雨侵蚀力的增幅可能将减小。
【图文】：

示意图,鄱阳湖流域,气象站,代表性

12图 2.1 鄱阳湖流域位置及代表性气象站点分布示意图Fig. 2.1 Location map of Poyang Lake Basin and representative weather stations（2）鄱阳湖流域降雨侵蚀力估算模型研究结合侵蚀性降雨标准，本文按照次（日）降雨强度大小将次（日）降雨分为非侵蚀性降雨和侵蚀性降雨，其中，非侵蚀性降雨称为小雨(＜12 mm)，侵蚀性降雨分为中雨(12 mm≤中雨＜25 mm)、大雨(25 mm≤大雨＜50 mm)和暴雨(≥50 mm)。选择流域内不同地区的径流小区，获取径流小区次（日）降雨资料，，采用 Wischmerier 的经典算法 EI30计算 R 值，其结果作为基准值。分析日雨量为基础的月中、大、暴雨量与对应以基准值为基础的月中、大、暴雨侵蚀力的幂函数关系，然后三者幂函数进行叠加建立等级降雨模型。采用 1:1 线分析章文波模型、马良模型、史志华模型、等级降雨模型计算值与基准值的差异，并结合常用的模型评估参数分析各简易模型的精确度及其适用性。最终提出适合鄱阳湖流域的降雨侵蚀力估算模型。

技术路线图,降雨侵蚀力,降尺度,鄱阳湖流域

降雨和降雨侵蚀力的分布规律。其中，倾向率作为降雨趋势体现平均每 10 a 的变化情况。一般用降雨量、降雨日数、线性回归的斜率的 10 倍来表示。IP5 全球气候模式输出数据降尺度转换的方法研究、吉安县、南城、南昌、景德镇 5 个代表性气象站点 1956资料，结合加权平均法、线性回归法等数理统计原理，修条件转换概率和日降雨方差的计算模型。来气候变化情景下鄱阳湖流域降雨侵蚀力变化的情况预估的降尺度数据转换模型，计算各站点未来日雨量均值、日雨概率（Pw/w、Pw/d）等要素，再利用 CLIGEN 天气发生器生0 年）的日降雨量。结合适用于鄱阳湖流域的降雨侵蚀力简可能的降雨侵蚀力值，并与历史降雨侵蚀力值相比较，分析化趋势。线技术路线具体见图 2.2。
【学位授予单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P333;P467

【参考文献】