长江流域降雨特征及其对洪水的影响研究

发布时间：2017-05-13 15:08

  本文关键词：长江流域降雨特征及其对洪水的影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：长江流域一直以来都是洪水灾害损失最严重的地区之一,而降雨作为洪水最重要的影响因子,其时空变化特征对洪水的影响一直受学术界所关注,尤其在全球气候变化、极端降雨事件频发的背景下,研究长江流域降雨特征与洪水的关系,分析径流对降雨的响应机制,对长江流域的社会、经济、人口的洪水灾害危险性判别具有重要的理论和现实意义,为有关部门防灾减灾决策的制定具有积极的指导意义。本研究基于1961-2010年长江流域178个气象观测站的逐日降雨数据,使用趋势分析、突变检验、周期分析等方法对长江流域降雨量时空变化特征、暴雨特征及其对洪水的影响机制进行了详细的分析。本文选用径流作为洪水的一个重要指标,基于1961-1989年大通水文站、宜昌水文站月径流总量与其所控制各流域月总降雨量资料,运用相关分析的方法分析长江流域径流对降雨的响应关系,来更好的解释长江流域降雨特征对洪水的影响。可为有关部门进行科学的洪水管理提供理论依据。本文主要结论如下：(1)正常年份,6-7月为长江流域降雨量最多的月份,6月降雨中心位于两湖流域,而7月降雨中心移至长江上游,正是由于长江流域的这种天然防灾机制,使得集中在夏季的降雨量在时空上正好错开。而近50年长江流域夏季降雨量的增加,尤其在1979年以后夏季降雨量异常偏多事件的频繁发生,增加了长江各流域、乃至全流域洪水发生的概率。(2)正常年份,长江流域东部地区年降雨量高、降雨量集中度低、最大降雨量时段出现早,而在西部地区则正好相反。通过相关分析发现,在年降雨量偏多的年份,长江流域中部地区最大降雨量时段有滞后趋势、降雨集中度有增加趋势,而其西、东部最大降雨量时段也相应呈现出提前、滞后趋势,增加了上、下游洪水相遇的可能。长江流域年降雨量在1979年以后的突变增加,一定程度上也增加了全流域洪水发生的概率。(3)长江流域年降雨量的偏多很大程度上是由年暴雨站次的偏多造成的。长江流域暴雨集中在6-7月,空间上长江中下游暴雨集中时段要略早于上游,而长江中游干流地区6-7月均为暴雨集中月份,此时正值平均暴雨强度最大的月份,也是大暴雨、特大暴雨最为集中时期,6-7月暴雨站次的异常偏多,极容易导致全流域大洪水的发生。(4)降雨是长江流域径流形成最主要且最直接的因素。夏季总降雨量与径流总量呈极显著正相关,而夏季降雨量的增加趋势,势必导致径流的增加。由于长江流域“累积效应”和“联动效应”的存在,使得下游地区洪水不仅受自身影响,还会受其上游洪水的影响。
【关键词】：长江流域 降雨 洪水 累积效应 联动效应
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P333.2
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究进展10-12
• 1.2.1 洪水成因研究进展10-11
• 1.2.2 降雨特征对洪水影响研究进展11-12
• 1.2.3 径流对降雨响应关系研究进展12
• 1.3 研究内容12-13
• 1.4 技术路线13-15
• 第二章 研究区概况、数据与方法15-22
• 2.1 研究区概况15-17
• 2.1.1 地理位置与范围15
• 2.1.2 气候特征15-16
• 2.1.3 地形地貌特征16
• 2.1.5 社会经济发展16-17
• 2.2 数据源及其预处理17-18
• 2.2.1 数据源17-18
• 2.2.2 数据预处理18
• 2.3 研究方法18-22
• 2.3.1 流域面雨量计算18
• 2.3.2 年降雨量、暴雨站次突变分析18-19
• 2.3.3 降雨量变差系数分析19
• 2.3.4 年降雨量、暴雨站次变化周期分析19-20
• 2.3.5 年降雨量、暴雨日数Mann-kendall趋势检验20
• 2.3.6 降雨量异常年份分析20-21
• 2.3.7 降雨量集中程度、最大降雨时段分析21-22
• 第三章 长江流域降雨量时空变化特征分析22-34
• 3.1 长江流域1961-2010年降雨量时间变化特征22-26
• 3.1.1 年降雨量变化22-23
• 3.1.2 月降雨量变化23-25
• 3.1.3 季节降雨量变化25-26
• 3.2 长江流域1961-2010年降雨量空间变化特征26-30
• 3.2.1 年、年代际降雨量空间分布特征26-29
• 3.2.2 月降雨量空间分布特征29-30
• 3.3 长江流域1961-2010年年降雨量的异常偏多及其与洪水的关系30-33
• 3.3.1 年、季降雨量异常年份分析30-31
• 3.3.2 年降雨量异常偏多年降雨量特征对洪水的影响31-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 降雨量集中程度、最大降雨量时段特征分析34-43
• 4.1 长江流域1961-2010年降雨量集中度特征分析34-36
• 4.2 长江流域1961-2010年最大降雨量时段特征分析36-39
• 4.3 长江流域年降雨量异常偏多年PCD、PCP特征对洪水的影响39-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第五章 长江流域暴雨时空变化特征43-56
• 5.1 长江流域1961-2010年暴雨站次、暴雨强度特征分析43-45
• 5.2 长江流域1961-2010年暴雨时空分布特征45-52
• 5.2.1 年暴雨日数的空间分布特征45-48
• 5.2.2 年暴雨日数年际变化趋势分析48-49
• 5.2.3 暴雨时间分布特征49-52
• 5.3 长江流域年降雨量异常偏多年暴雨特征对洪水的影响52-54
• 5.4 本章小结54-56
• 第六章 长江流域径流对降雨的响应关系56-72
• 6.1 长江流域1961-1989年年径流总量对总降雨量的响应关系56-61
• 6.2 长江流域1961-1989年季节径流总量对总降雨量的响应关系61-63
• 6.3 长江流域1961-1989年月径流总量对总降雨量的响应关系63-71
• 6.3.1 大通以上各流域年内总降雨量、径流总量特征63-66
• 6.3.2 月径流总量对月总降雨量的响应关系66-71
• 6.5 本章小结71-72
• 第七章 结论与展望72-74
• 7.1 主要结论72-73
• 7.2 主要创新点与特色73
• 7.3 不足与展望73-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-78
• 作者简介78

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