黄河中游产流机制变化综合判别指标构建研究

发布时间：2020-04-28 22:28

【摘要】：20世纪70年代至今,黄河水量急剧减少,生态环境和径流情势的改变较大。尤其是21世纪以来,进行了大量的水土保持措施,实施了“退田还林、封山绿化”的方针,黄河中游的植被覆盖率变化非常显著,入黄径流量显著减少。流域内的人类活动造成了流域下垫面发生了变化,进而使流域内产流方式发生变化,造成了流域内径流短缺的现象,加剧了水资源与社会经济发展之间的矛盾。因此,辨析黄河中游产流机制变化规律,开展黄河中游影响产流机制变化的指标探究,是现阶段黄河流域水沙变化急需深入研究的内容。本文在“十三五”国家科技支撑计划项目《黄河流域水沙变化机理与趋势预测》(2016YFC040240203)的支撑下,对黄河中游各流域内的下垫面变化过程进行调查研究。本文在数据获取情况的基础上,选取下垫面变化突出、数据相对完整的汾河静乐以上流域、佳芦河流域作为研究区域,分析影响产流机制变化的下垫面指标。研究的主要内容结论如下:(1)典型流域产流机制变化分析典型流域选择具有代表性的静乐站控制流域及佳芦河流域。基于降雨和径流的特征分析,对场次洪水的产流模式进行辨析。研究结果表明:静乐站控制流域的场次洪水产流模式发生改变,产流模式为超渗产流的场次洪水占比减小,产流模式为混合产流及蓄满产流的场次洪水占比增大;佳芦河流域场次洪水的主要产流模式为超渗产流,但产流模式为混合产流及蓄满产流的场次洪水占比逐渐增大。(2)典型流域下垫面指标变化特征分析以静乐站控制流域为典型流域,搜集不同年份场次洪水的卫星遥感影像,解译NDVI、植被覆盖度、叶面积指数、土壤指数和前期土壤含水量的变化特性,发现NDVI、植被覆盖度和叶面积指数分阶段呈先减小后增大的趋势,土壤指数呈先增大后减小的变化趋势,场次洪水前期土壤含水量呈增大趋势。(3)产流机制变化综合判别指标体系构建及阈值推求检验构建产流机制变化综合判别指标体系,采用层次分析法对指标的权重进行推求,前期土壤含水量最大,土壤指数最小;进而运用阈值模型理论推求产流机制变化判别综合判别指标对产流模式判别的阈值,超渗产流、混合产流、蓄满产流之间判别指标的阈值分别为0.4182和0.5187。对各个指标的分布图采用权重进行合成并用阈值对其划分,生成流域产流模式分布图,并对典型场次洪水进行产流机制分析,与产流理论辨析的结果一致。对佳芦河流域场次洪水采用产流机制变化综合判别指标及阈值进行产流模式判别,结果与产流理论辨析结果基本一致。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P333

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