环境变化对滦河流域干旱演变规律影响的研究
发布时间：2021-01-07 23:06
随着气候变化和人类活动的影响,变化环境下的干旱灾害问题日益突出。由于受环境变化的影响,全球水循环系统、区域水文机制可能发生变化,进而影响流域干旱的发展演变。论文以受人类活动影响较为显著的滦河流域为例,分析流域自然状态下的干旱特征和干旱演变规律。在此基础上,对基于实测资料的干旱事件进行分析,通过比较干旱演变机制的变化,量化水库径流调节与供水对干旱演变规律的影响,从而为环境变化下干旱演变过程的研究提供科学思路与技术支撑。主要研究内容与成果如下:（1）构建滦河流域水文模型。基于流域长期实测水文气象资料,构建滦县站以上控制流域的SWAT水文模型。水文模型参数率定与验证的结果表明,径流模拟值与实测值拟合效果较好,该模型适用于滦河流域的水文模拟。（2）识别流域干旱特征。根据水文模型模拟的土壤含水量和径流量及实测降水、径流数据,采用变化阈值水平识别干旱事件,分析自然状态和实际情况下的流域干旱特征。19801989年期间的气象干旱较为严重,自然状态和实际情况下的水文干旱在20002012年更为严重。环境变化导致水文干旱次数减少,干旱平均历时和缺损量增加,干旱...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
为了研究气象干旱、农业干旱和水文干旱的干旱特征和干旱演变特征，需要对长期的降水、土壤含水量和径流资料进行分析。对于缺乏实测资料的地区，需要水文模型模拟土壤含水量和径流量。因此选择合适的水文模型对流域干旱研究具有重要意义。SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型是集成地理信息系统（GIS）、遥感（RS）和数字高程模型（DEM）的半分布式综合水文模型。基于物理过程的 SWAT 模型能够综合考虑土地利用、气象因子等因素的空间变异性，可以准确地模拟水文过程中水文气象变量的变化，被广泛应用于大中流域的水文过程研究[42]，因此选择 SWAT 模型作为滦河滦县站控制流域的水文模拟模型。2.1 流域概况滦河流域位于华北地区的东北部，其北部以苏克斜鲁山为界，东部以七老图山、努鲁尔虎山及松岭为界，西部与西拉木伦河、老哈河、大凌河、小凌河、洋河相邻；西南以燕山山脉为界，与潮白河、蓟运河相邻；南临渤海。
第 2 章 滦河流域水文模拟滦河流域起源于草原，流域内大多地区的植被覆盖率在 30~60%之间。流域被区划分为上游温带草原区和中下游的暖温带落叶阔叶林区。流域植被属性有业植被和自然植被，面积占比分别是 24%和 76%。2.2 SWAT 模型原理SWAT 模型水文过程的模拟主要包括两部分：水文过程的陆面部分和水面部。陆面部分主要模拟子流域的产流和坡面汇流过程，控制所有子流域内主河道类物质（水、沙、营养物质和化学物质）的输入量，包括 8 个组分：水文、气、泥沙、土壤温度、营养物、作物生长、农药/杀虫剂及农业管理。水面部分于模拟河道汇流过程，决定物质（水、沙等）通过河网向流域出口运移的过程，括河道汇流演算和蓄水区域的汇流计算等[48]。SWAT 水文模型陆面部分水文过图，如图 2-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]气象、农业和水文干旱之间关联性分析[J]. 胡彩虹,赵留香,王艺璇,薛旭升,武玲玲. 气象与环境科学. 2016(04)
[2]水文干旱对气象干旱的响应及其临界条件[J]. 吴杰峰,陈兴伟,高路. 灾害学. 2017(01)
[3]变化环境下东江流域水文干旱特征及缺水响应[J]. 涂新军,陈晓宏,赵勇,杜奕良,马明卫,黎坤. 水科学进展. 2016(06)
[4]滦河流域气候变化的水文响应研究[J]. 史晓亮,杨志勇,吕杰,刘峰. 水土保持研究. 2016(02)
[5]1961-2012年滦河流域干旱演变分析[J]. 王腾飞,苏布达,翟建青,姜彤,温姗姗. 干旱区资源与环境. 2015(05)
[6]基于VIC模型的滦河流域综合干旱指数的构建与应用[J]. 马俊超,杭庆丰,李琼芳,李昊洋,李鹏程,虞美秀. 水资源与水工程学报. 2015(02)
[7]南盘江流域水文干旱对气象干旱的响应特征[J]. 张建龙,王龙,杨蕊,李依耘,阮建清. 南水北调与水利科技. 2014(03)
[8]安康水库下游径流演变及水库运行对径流影响分析[J]. 马聪,鲁春霞,李亦秋,孙艳芝. 长江流域资源与环境. 2013(11)
[9]关于桃林口水库汛限水位的研究[J]. 石宝红. 河北水利. 2013(08)
[10]典型干旱指数在滦河流域的适用性评价[J]. 马海娇,严登华,翁白莎,方宏阳,史晓亮. 干旱区研究. 2013(04)
博士论文
[1]变化环境下干旱灾害风险评价与综合应对[D]. 袁喆.中国水利水电科学研究院 2016
[2]基于SWAT模型的滦河流域分布式水文模拟与干旱评价方法研究[D]. 史晓亮.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2013
[3]海河流域下垫面要素变化及其对洪水的影响研究[D]. 魏兆珍.天津大学 2013
硕士论文
[1]基于SWAT模型的泗河流域气候及土地利用变化的水文响应研究[D]. 包淑梅.内蒙古大学 2014
本文编号：2963418
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
为了研究气象干旱、农业干旱和水文干旱的干旱特征和干旱演变特征，需要对长期的降水、土壤含水量和径流资料进行分析。对于缺乏实测资料的地区，需要水文模型模拟土壤含水量和径流量。因此选择合适的水文模型对流域干旱研究具有重要意义。SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型是集成地理信息系统（GIS）、遥感（RS）和数字高程模型（DEM）的半分布式综合水文模型。基于物理过程的 SWAT 模型能够综合考虑土地利用、气象因子等因素的空间变异性，可以准确地模拟水文过程中水文气象变量的变化，被广泛应用于大中流域的水文过程研究[42]，因此选择 SWAT 模型作为滦河滦县站控制流域的水文模拟模型。2.1 流域概况滦河流域位于华北地区的东北部，其北部以苏克斜鲁山为界，东部以七老图山、努鲁尔虎山及松岭为界，西部与西拉木伦河、老哈河、大凌河、小凌河、洋河相邻；西南以燕山山脉为界，与潮白河、蓟运河相邻；南临渤海。
第 2 章 滦河流域水文模拟滦河流域起源于草原，流域内大多地区的植被覆盖率在 30~60%之间。流域被区划分为上游温带草原区和中下游的暖温带落叶阔叶林区。流域植被属性有业植被和自然植被，面积占比分别是 24%和 76%。2.2 SWAT 模型原理SWAT 模型水文过程的模拟主要包括两部分：水文过程的陆面部分和水面部。陆面部分主要模拟子流域的产流和坡面汇流过程，控制所有子流域内主河道类物质（水、沙、营养物质和化学物质）的输入量，包括 8 个组分：水文、气、泥沙、土壤温度、营养物、作物生长、农药/杀虫剂及农业管理。水面部分于模拟河道汇流过程，决定物质（水、沙等）通过河网向流域出口运移的过程，括河道汇流演算和蓄水区域的汇流计算等[48]。SWAT 水文模型陆面部分水文过图，如图 2-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]气象、农业和水文干旱之间关联性分析[J]. 胡彩虹,赵留香,王艺璇,薛旭升,武玲玲. 气象与环境科学. 2016(04)
[2]水文干旱对气象干旱的响应及其临界条件[J]. 吴杰峰,陈兴伟,高路. 灾害学. 2017(01)
[3]变化环境下东江流域水文干旱特征及缺水响应[J]. 涂新军,陈晓宏,赵勇,杜奕良,马明卫,黎坤. 水科学进展. 2016(06)
[4]滦河流域气候变化的水文响应研究[J]. 史晓亮,杨志勇,吕杰,刘峰. 水土保持研究. 2016(02)
[5]1961-2012年滦河流域干旱演变分析[J]. 王腾飞,苏布达,翟建青,姜彤,温姗姗. 干旱区资源与环境. 2015(05)
[6]基于VIC模型的滦河流域综合干旱指数的构建与应用[J]. 马俊超,杭庆丰,李琼芳,李昊洋,李鹏程,虞美秀. 水资源与水工程学报. 2015(02)
[7]南盘江流域水文干旱对气象干旱的响应特征[J]. 张建龙,王龙,杨蕊,李依耘,阮建清. 南水北调与水利科技. 2014(03)
[8]安康水库下游径流演变及水库运行对径流影响分析[J]. 马聪,鲁春霞,李亦秋,孙艳芝. 长江流域资源与环境. 2013(11)
[9]关于桃林口水库汛限水位的研究[J]. 石宝红. 河北水利. 2013(08)
[10]典型干旱指数在滦河流域的适用性评价[J]. 马海娇,严登华,翁白莎,方宏阳,史晓亮. 干旱区研究. 2013(04)
博士论文
[1]变化环境下干旱灾害风险评价与综合应对[D]. 袁喆.中国水利水电科学研究院 2016
[2]基于SWAT模型的滦河流域分布式水文模拟与干旱评价方法研究[D]. 史晓亮.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2013
[3]海河流域下垫面要素变化及其对洪水的影响研究[D]. 魏兆珍.天津大学 2013
硕士论文
[1]基于SWAT模型的泗河流域气候及土地利用变化的水文响应研究[D]. 包淑梅.内蒙古大学 2014
本文编号：2963418
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