气候变化和人类活动对开都河源区径流的影响

发布时间：2017-07-03 11:25

  本文关键词：气候变化和人类活动对开都河源区径流的影响

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【摘要】：随着工业化水平的加快,人类活动对大气的干扰越来越强烈,而大气活动,对降水和径流的形成有着重要的影响。干旱区作为气候变化的敏感地带,气候变化和人类活动对径流的影响要引起足够的重视。所以定量的分析气候变化和人类活动对径流的贡献率,给合理的分配水资源提供参考,具有重要意义。近年来,SWAT分布式水文模型越来越受到科研工作者的偏爱。主要运用于径流的预测、污染物运移和泥沙量的模拟。本文运用SWAT模型,对开都河水源区进行模拟。通过收集DEM、LUCC、土壤类型图、径流、气象、站点信息等数据,运用ARCGIS、DPS、EXCEL、Photoshop等工具,将开都河源区细分为49个子流域,406个HRU,模拟该区域的月径流。参数率定过程中,将60~97年划分为两段:1960~1980年(率定期),1980~1996(验证期)。通过SWAT-CUP对模型进行调参,把调参的结果带入到模型中去。得到率定期的R2、NS、RD分别为0.6235、0.5225和-3.4337%,将该参数运用于验证期,得到的R2、NS、RD分别为0.7731、0.6279和-5.367%。说明模拟效果可以满足论文需求。通过M-K检验,得到径流突变点(1997年)。对97年以前的径流进行模拟,并率定参数。用得到的参数模拟1997~2010年的径流。通过运算得到气候和人类活动对径流的贡献率。同时使用双曲线累积法,得到两者的贡献率,并加以对比分析。本文主要得到两个结论:(1)运用SWAT模型,对开都河水源区的径流进行模拟。并通过SWAT-CUP对模型的参数进行率定。模型的R2、NS、RD值均符合要求,表明可以运用该模型,对研究区的径流进行模拟。(2)通过M-K检验法,确定了开都河出山口径流在1997年发生增加的突变。运用SWAT模型法和双曲线累积法,两种方法分别将气候变化和人类活动对开都河径流的贡献率进行了分离。结果表明基于SWAT模型得到的人类活动对径流的贡献率为23.62%,气候变化的贡献率分别为76.38%;双曲线累积法则分别是15.4%和84.6%。两种方法计算结果相似,具有重要的参考意义。
【关键词】：开都河 SWAT 双累积曲线 气候变化和人类活动
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P333
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 绪论7-16
• 1.1 研究背景及意义7-9
• 1.2 国内外研究进展9-12
• 1.2.1 气候变化和人类活动对径流的影响10-12
• 1.2.2 SWAT模型的研究进展12
• 1.3 研究内容和技术路线12-16
• 1.3.1 研究内容12-13
• 1.3.2 技术路线13-16
• 第二章 研究区概况16-19
• 2.1 地形地貌16-17
• 2.2 气候条件17
• 2.3 植被土壤特征17
• 2.4 水文特征17-19
• 第三章 SWAT模型概述19-30
• 3.1 SWAT模型的发展19-20
• 3.2 SWAT模型的结构20-22
• 3.3 SWAT模型的原理22-30
• 第四章 研究区数据库的建立30-46
• 4.1 SWAT模型数据准备30
• 4.2 空间数据库的建立30-34
• 4.2.1 开都河流域DEM的建立31-32
• 4.2.2 土地利用图的建立32-33
• 4.2.3 土壤类型图的建立33-34
• 4.3 属性数据库的建立34-42
• 4.3.1 土地利用属性数据库34
• 4.3.2 土壤属性库的建立34-40
• 4.3.3 气象数据库的建立40-42
• 4.4 径流数据42-46
• 第五章 基于SWAT模型的开都河径流模拟及结果分析46-60
• 5.1 开都河SWAT模型的建立46-51
• 5.1.1 研究区流域信息提取和子流域的划分46-48
• 5.1.2 水文响应单元HRU的划分48-49
• 5.1.3 模型数据的导入49-50
• 5.1.4 模型运行和结果读取50
• 5.1.5 结果读取50-51
• 5.2 参数敏感性分析51-53
• 5.3 模型参数的率定和验证53-55
• 5.4 模拟结果及评价55-60
• 5.4.1 模型校准56-57
• 5.4.2 模型验证57-60
• 第六章 气候变化和人类活对径流影响的分离60-68
• 6.1 水文气象要素的M-K突变检验60-63
• 6.1.1 水文气象要素的变化分析60-61
• 6.1.2 水文气象要素的距平百分比变化61-62
• 6.1.3 水文气象要素的突变分析62-63
• 6.2 气候变化和人类活动对径流影响的分离63-67
• 6.2.1 基于SWAT模拟结果的定量化分析63-64
• 6.2.2 基于双累积曲线法的定量化分析64-67
• 6.3 两种方法的比较67-68
• 第七章 结论与展望68-70
• 7.1 主要结论68
• 7.2 不足与展望68-70
• 7.2.1 存在的问题与不足68-69
• 7.2.2 未来研究的展望69-70
• 参考文献70-75
• 致谢75-76
• 攻读硕士学位期间的学术研究76-77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 史玉品;黄河源区气候变化及其对水资源的影响[D];河海大学;2006年

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本文编号：513507