南汀河流域气候变化与亚流域划分的水文响应研究

发布时间：2017-04-16 07:28

  本文关键词：南汀河流域气候变化与亚流域划分的水文响应研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在水资源问题和水土流失问题日益凸显的现状下,研究流域水文过程的变化规律有助于合理的利用与规划水资源,预防流域土壤侵蚀。南汀河流域是我国一条重要的跨境河流,直接制约着云南省临沧市的社会与经济发展,近年来,南汀河流域洪水频发,土壤侵蚀情况日益严重；科学分析流域径流泥沙的时空特征规律,土壤侵蚀关键区判别,水土流失影响因素探究,可更好的管理和利用流域水资源,促进区域经济发展,改善当地居民生活。本文以南汀河流域为研究对象,通过G]S地理信息系统技术,以DEM数字高程模型为基础,采用SWAT分布式水文模型,建立了南汀河流域的径流和土壤侵蚀模型。采用实测的两个水文站点数据,对模型进行参数敏感性分析,率定与验证,完成模型构建；利用模型输出的流量泥沙值,结合实测的水文气象资料,分析流域的产流产沙时空分布特征,对土壤侵蚀严重区进行识别,分析水土流失原因；研究流域最佳子流域划分方案,分析不同亚流域划分的水文响应；建立未来五十年不同的气候变化情景,分析气候变化的水文响应。研究结果可为南汀河流域的水资源规划、管理、防洪和水土流失防治提供一定科学依据。本文主要的研究成果为：(1)SWAT模型在南汀河流域适用性较好,特别是径流模型,月径流量的模拟精度最高,R2和ENS均大于0.88；土壤侵蚀模拟精度略低于径流,但也达到了较好效果,R2和ENs均大于0.71。(2)从1993年～2012年流域内的降水、蒸发、流量均呈递减趋势,只有泥沙量趋于平稳；蒸发量仅减小了0.3%,径流减小了11.6%；径流深和降水的空间分布规律一致,中上游小于下游区,且下游主河道附近最大；土壤侵蚀较严重区域主要分布在坡度陡且为红壤的耕地区。(3)流域内未来五十年(2006-2055)有降水增加和温度升高的趋势,在RCP4.5情景下,对产流与产沙量影响不显著,特别是对产沙量影响很弱,产流增加2.59%,产沙仅减少0.33%；在降水不变的情况下,温度升高只有蒸发量会明显增加,产水和产沙量则会明显减小；在温度不变的情况下,降水增加使蒸发、产流、产沙量均增加,只是蒸发量增加幅度很小。气候变化对产流影响比泥沙显著。(4)南汀河流域建立SWAT模型的亚流域划分数目应超过50个,50个以上亚流域才能达到较好的模拟效果；不同的亚流域划分方案对泥沙模拟影响非常显著,最大值与最小值变幅接近一倍,但对径流模拟影响较小,变幅在6.3%以内。
【关键词】：气候变化 亚流域划分 土壤侵蚀 时空特征 南汀河流域
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P333;P339
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 选题的背景及意义13-15
• 1.2 国内外研究现状15-17
• 1.2.1 SWAT模型在径流泥沙模拟中的适用性研究进展15-16
• 1.2.2 SWAT模型参数敏感性分析率定研究进展16
• 1.2.3 气候变化和亚流域划分的水文响应研究进展16-17
• 1.3 研究的主要内容及方法17-19
• 第二章 SWAT模型原理19-35
• 2.1 SWAT模型概述19
• 2.2 SWAT模型的发展与应用19-22
• 2.2.1 模型的发展19-21
• 2.2.2 模型的应用及其适用性21-22
• 2.3 SWAT模型原理22-31
• 2.3.1 水文过程模型22-28
• 2.3.1.1 SWAT的水文循环过程22-24
• 2.3.1.2 地表径流24-26
• 2.3.1.3 蒸散发量26-27
• 2.3.1.4 土壤水27-28
• 2.3.1.5 地下水28
• 2.3.2 土壤侵蚀模型28-31
• 2.3.2.1 土壤可侵蚀性因子KUSLE28-29
• 2.3.2.2 植被覆盖和管理因子CUSLE29
• 2.3.2.3 保持措施因子PUSLE29-31
• 2.3.2.4 地形因子LSUSLE31
• 2.3.2.5 CFRG 因子31
• 2.4 SWAT模型所需数据及运行结构31-35
• 2.4.1 SWAT模型数据库31-33
• 2.4.2 SWAT模型运行结构33-35
• 第三章 研究区概况及基础数据库建立35-51
• 3.1 自然地理概况35-40
• 3.1.1 地理位置及地形35-36
• 3.1.2 气候36-38
• 3.1.3 水文38
• 3.1.4 植被/土地覆盖38-39
• 3.1.5 土壤和地质39-40
• 3.2 社会经济概况40-41
• 3.2.1 行政区划与人口40
• 3.2.2 经济结构40-41
• 3.3 基础数据库建立41-49
• 3.3.1 空间数据库41-44
• 3.3.1.1 DEM及水系图41-42
• 3.3.1.2 土壤分布图42-43
• 3.3.1.3 土地利用图43-44
• 3.3.2 非空间数据库44-49
• 3.3.2.1 气象资料数据库44-47
• 3.3.2.2 土壤物理属性数据库47-48
• 3.3.2.3 实测水文数据库48-49
• 3.4 亚流域划分49
• 3.5 水文响应单元（H民U)49-51
• 第四章 模型径流与泥沙参数率定与验证51-67
• 4.1 前言51
• 4.2 SWAT-CUP原理51-52
• 4.2.1 SWAT-CUP简介51-52
• 4.2.2 SUFI-2原理52
• 4.3 径流参数敏感性分析52-55
• 4.3.1 径流参数敏感性分析结果52-53
• 4.3.2 径流模拟的重要参数53-55
• 4.4 泥沙参数敏感性分析55-56
• 4.4.1 泥沙参数敏感性分析结果55
• 4.4.2 泥沙模拟的重要参数55-56
• 4.5 模型率定及验证56-62
• 4.5.1 率定与验证的方法56-58
• 4.5.2 径流参数的率定及验证58-61
• 4.5.3 泥沙参数的率定及验证61-62
• 4.6 模型参数的确定62-66
• 4.7 本章小结66-67
• 第五章 产流及土壤侵蚀时空特征分析67-83
• 5.1 水文要素时空特征分析67-73
• 5.1.1 降水、蒸发、径流深时间尺度特征67-69
• 5.1.1.1 全流域近20年降雨蒸发时间分布结构67-68
• 5.1.1.2 全流域近20年径流深时间分布结构68-69
• 5.1.2 降水、蒸发、径流深空间尺度特征69-73
• 5.2 土壤侵蚀时空特征分析73-79
• 5.2.1 河道产流产沙量时间特征分析73-75
• 5.2.1.1 河道产流产沙量月尺度特征73
• 5.2.1.2 河道产流产沙量年尺度特征73-75
• 5.2.2 流域土壤侵蚀时间特征分析75-76
• 5.2.3 流域土壤侵蚀空间分布结构76-79
• 5.3 流域水土保持措施79-81
• 5.3.1 土壤侵蚀原因分析79
• 5.3.2 土壤侵蚀防治措施79-81
• 5.4 本章小结81-83
• 第六章 气候变化和亚流域划分的水文响应研究83-93
• 6.1 全球气候变化简述83-87
• 6.1.1 研究区气候变化趋势及气候情景构建84-85
• 6.1.1.1 研究区近五十年气候变化趋势84-85
• 6.1.1.2 研究未来五十年气候变化趋势及气候情景构建85
• 6.1.2 流域气候变化的水文响应85-87
• 6.4 亚流域划分水文响应研究87-91
• 6.4.1 亚流域划分方法87-88
• 6.4.2 亚流域划分对径流的影响88-90
• 6.4.3 亚流域划分对泥沙的影响90-91
• 6.5 本章小结91-93
• 第七章 结论与展望93-97
• 7.1 结论与分析93-94
• 7.2 展望94-97
• 参考文献97-101
• 致谢101-103
• 附录 攻读硕士学位期间参加的科研课题及发表论文103

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：310332