碧流河流域径流模拟及其对未来气候变化的响应研究
发布时间：2021-05-20 16:35
在气候变化影响持续加深的当下,研究未来气象要素的变化,进而研究径流对未来气象要素的响应具有重要意义,可以为相关部门科学规划水资源配置、水库调度、修建水库以及开展生态保护等决策提供理论依据。本文以碧流河流域为研究对象,首先,将SWAT分布式水文模型应用于该流域,将模型本地化对历史时期的径流进行模拟,并利用SWAT-CUP中SUFI-2算法对模型参数敏感性以及模拟结果进行分析评价;然后,在碧流河流域上建立统计降尺度SDSM模型,利用实测气象资料以及NCEP再分析资料通过筛选预报因子、建立预报量与预报因子之间的统计经验关系率定模型,利用纳什效率系数以及相对误差分析模型模拟效果;接下来,对CanESM2模式两种情景RCP4.5以及RCP8.5下未来气象要素进行模拟,主要包括:气温和降水;最后,将得到的未来情景结果输入到率定好的SWAT模型中,得到碧流河在未来气候变化下的响应。本研究得到的结论如下:（1）SWAT分布式水文模型在碧流河流域径流模拟中表现出良好的适用性,利用SWAT-CUP进行参数敏感性分析,其敏感性由高到底依次为:CN2、SOLAWS、...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 气候变化研究进展
1.2.2 SWAT分布式水文模型的研究进展
1.2.3 统计降尺度方法SDSM研究进展
1.3 研究依据及内容
1.3.1 研究依据
1.3.2 研究内容
1.4 技术路线图与研究工具
1.4.1 技术路线图
1.4.2 研究工具
第二章 研究区概况及模型介绍
2.1 研究区流域概况
2.1.1 流域概况
2.1.2 碧流河水文要素变化
2.2 SWAT模型介绍、原理及步骤
2.2.1 模型介绍
2.2.2 模型结构
2.2.3 模型原理
2.2.4 模型的评价指标
2.3 SWAT-CUP及SUFI-2算法介绍
2.4 SDSM模型介绍、原理及步骤
2.4.1 SDSM模型介绍
2.4.2 模型原理
2.4.3 模型运行主要步骤
2.5 CMIP5介绍及CanESM2模式
第三章 SWAT模型的建立与运行
3.1 数据准备
3.1.1 水文数据
3.1.2 气象数据
3.1.3 空间数据
3.2 模型构建
3.2.1 子流域划分
3.2.2 水文响应单元(HRU)划分
3.2.3 气象资料输入
3.2.4 模型运行
3.3 结果分析
3.3.1 参数敏感性分析及参数率定
3.3.2 模型模拟结果分析及评价
3.3.3 不确定性分析
3.4 小结
第四章 气候降尺度研究
4.1 数据准备
4.2 流域SDSM降尺度模型建立
4.2.1 筛选预报因子
4.2.2 模型率定
4.3 模型效果分析
4.3.1 日最高气温模拟效果评价
4.3.2 日最低气温模拟效果评价
4.3.3 日降水量模拟效果评价
4.4 不确定性分析
4.5 小结
第五章 未来气候情景下的径流响应
5.1 未来情景气象要素模拟
5.1.1 最高气温
5.1.2 最低气温
5.1.3 降水量
5.2 未来气候情景的径流变化
5.3 小结
第六章 结论与展望
6.1 研究成果与结论
6.2 论文不足及未来研究方向
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的主要科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWAT模型多站点不确定性评价方法的比较[J]. 李倩楠,张静,宫辉力. 人民黄河. 2017(01)
[2]基于SWAT模型和SUFI-2算法的石羊河流域月径流分布式模拟[J]. 宋增芳,曾建军,金彦兆,胡想全,孙栋元,卢书超,张云亮. 水土保持通报. 2016(05)
[3]白洋淀流域未来日最高最低气温变化的统计降尺度分析[J]. 王洁,王浩,王彬彬. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2016(05)
[4]基于统计降尺度模型的河西走廊未来气温和降水的时空变化[J]. 郝丽娜,粟晓玲,王宁. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2015(10)
[5]基于SWAT模型的乌鲁木齐河流域径流模拟[J]. 赵杰,徐长春,高沈瞳,李佳秀. 干旱区地理. 2015(04)
[6]基于SWAT的内蒙古西柳沟孔兑径流模拟研究[J]. 姚海芳,师长兴,邵文伟,白建斌. 干旱区资源与环境. 2015(06)
[7]24个CMIP5模式对长江流域模拟能力评估[J]. 初祁,徐宗学,刘文丰,刘琳. 长江流域资源与环境. 2015(01)
[8]营口市熊岳镇冬季气候变暖进程分析[J]. 杨晓波,刘志邦,杜志国,安娟,李韦禄,付晓艳. 现代农业科技. 2014(23)
[9]1960-2010年中国降水区域分异及年代际变化特征[J]. 王艳姣,闫峰. 地理科学进展. 2014(10)
[10]基于SWAT模型的东江流域径流模拟[J]. 吕乐婷,彭秋志,郭媛媛,刘颖慧,江源. 自然资源学报. 2014(10)
博士论文
[1]跨流域引水与水库供水联合调度及变化条件对其影响研究[D]. 祝雪萍.大连理工大学 2013
[2]基于多源信息分析人类活动对径流及洪水预报的影响[D]. 曹明亮.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]SWAT模型在达溪河流域的应用研究[D]. 冯珍珍.西北农林科技大学 2015
[2]基于SWAT模型的湟水河流域生态水文效应研究[D]. 马国军.郑州大学 2014
[3]基于SWAT模型的土地利用/覆被变化对水文要素的影响研究[D]. 李宏亮.河北师范大学 2007
本文编号：3198083
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 气候变化研究进展
1.2.2 SWAT分布式水文模型的研究进展
1.2.3 统计降尺度方法SDSM研究进展
1.3 研究依据及内容
1.3.1 研究依据
1.3.2 研究内容
1.4 技术路线图与研究工具
1.4.1 技术路线图
1.4.2 研究工具
第二章 研究区概况及模型介绍
2.1 研究区流域概况
2.1.1 流域概况
2.1.2 碧流河水文要素变化
2.2 SWAT模型介绍、原理及步骤
2.2.1 模型介绍
2.2.2 模型结构
2.2.3 模型原理
2.2.4 模型的评价指标
2.3 SWAT-CUP及SUFI-2算法介绍
2.4 SDSM模型介绍、原理及步骤
2.4.1 SDSM模型介绍
2.4.2 模型原理
2.4.3 模型运行主要步骤
2.5 CMIP5介绍及CanESM2模式
第三章 SWAT模型的建立与运行
3.1 数据准备
3.1.1 水文数据
3.1.2 气象数据
3.1.3 空间数据
3.2 模型构建
3.2.1 子流域划分
3.2.2 水文响应单元(HRU)划分
3.2.3 气象资料输入
3.2.4 模型运行
3.3 结果分析
3.3.1 参数敏感性分析及参数率定
3.3.2 模型模拟结果分析及评价
3.3.3 不确定性分析
3.4 小结
第四章 气候降尺度研究
4.1 数据准备
4.2 流域SDSM降尺度模型建立
4.2.1 筛选预报因子
4.2.2 模型率定
4.3 模型效果分析
4.3.1 日最高气温模拟效果评价
4.3.2 日最低气温模拟效果评价
4.3.3 日降水量模拟效果评价
4.4 不确定性分析
4.5 小结
第五章 未来气候情景下的径流响应
5.1 未来情景气象要素模拟
5.1.1 最高气温
5.1.2 最低气温
5.1.3 降水量
5.2 未来气候情景的径流变化
5.3 小结
第六章 结论与展望
6.1 研究成果与结论
6.2 论文不足及未来研究方向
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的主要科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SWAT模型多站点不确定性评价方法的比较[J]. 李倩楠,张静,宫辉力. 人民黄河. 2017(01)
[2]基于SWAT模型和SUFI-2算法的石羊河流域月径流分布式模拟[J]. 宋增芳,曾建军,金彦兆,胡想全,孙栋元,卢书超,张云亮. 水土保持通报. 2016(05)
[3]白洋淀流域未来日最高最低气温变化的统计降尺度分析[J]. 王洁,王浩,王彬彬. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2016(05)
[4]基于统计降尺度模型的河西走廊未来气温和降水的时空变化[J]. 郝丽娜,粟晓玲,王宁. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2015(10)
[5]基于SWAT模型的乌鲁木齐河流域径流模拟[J]. 赵杰,徐长春,高沈瞳,李佳秀. 干旱区地理. 2015(04)
[6]基于SWAT的内蒙古西柳沟孔兑径流模拟研究[J]. 姚海芳,师长兴,邵文伟,白建斌. 干旱区资源与环境. 2015(06)
[7]24个CMIP5模式对长江流域模拟能力评估[J]. 初祁,徐宗学,刘文丰,刘琳. 长江流域资源与环境. 2015(01)
[8]营口市熊岳镇冬季气候变暖进程分析[J]. 杨晓波,刘志邦,杜志国,安娟,李韦禄,付晓艳. 现代农业科技. 2014(23)
[9]1960-2010年中国降水区域分异及年代际变化特征[J]. 王艳姣,闫峰. 地理科学进展. 2014(10)
[10]基于SWAT模型的东江流域径流模拟[J]. 吕乐婷,彭秋志,郭媛媛,刘颖慧,江源. 自然资源学报. 2014(10)
博士论文
[1]跨流域引水与水库供水联合调度及变化条件对其影响研究[D]. 祝雪萍.大连理工大学 2013
[2]基于多源信息分析人类活动对径流及洪水预报的影响[D]. 曹明亮.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]SWAT模型在达溪河流域的应用研究[D]. 冯珍珍.西北农林科技大学 2015
[2]基于SWAT模型的湟水河流域生态水文效应研究[D]. 马国军.郑州大学 2014
[3]基于SWAT模型的土地利用/覆被变化对水文要素的影响研究[D]. 李宏亮.河北师范大学 2007
本文编号：3198083
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