城市化对盘龙江流域径流量的影响

发布时间：2017-09-07 04:39

  本文关键词：城市化对盘龙江流域径流量的影响

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【摘要】：随着城市化进程的不断发展,城镇人口日益密集,道路房屋不断建设,使城市流域的下垫面不透水面积增加,减少土壤下渗量和地面蒸发量,增加地表径流量,使城市雨洪径流过程线变陡,增加了城市洪涝灾害的几率。另外,降雨分布不均,导致人口与水资源需求比例失衡,出现可利用水资源匮乏。研究城市化进程带来的水文效应影响已成为近年来的研究热点趋势。盘龙江是昆明的母亲河,是滇池流域入滇河道中流域面积最大、河道最长的河流。随着昆明市的不断发展,城市化进程日益明显,盘龙江流域的下垫面条件发生了很大变化,对盘龙江流域的水文响应产生了不可忽视的影响。本研究针对盘龙江流域受地形、人类活动干扰强烈等城市化进程的特点,利用DEM数据、土地利用数据、土壤数据、气象数据等建立SWAT模型。通过对松花坝站和敷润桥站控制流域的实例模拟和检验,确定SWAT模型对研究流域具有一定的适宜性。利用该模型研究了敷润桥水文站以上流域在土地利用变化情况下的水文响应过程,分析了土地利用类型变化对流域径流量的影响,并研究了不同城市化进程下的情景对流域径流量的影响。研究结果为城市化进程下的盘龙江流域治理、水资源合理规划、土地合理规划利用等提供了科学指导。概括来说,论文的研究主要取得了以下成果：1、基于盘龙江流域的DEM数据、土地利用数据、土壤数据、气象数据、实测水文数据等资料,建立起对该流域具有适宜性的SWAT模型,包括模型参数的确定。2、分别对松花坝控制站和敷润桥控制站进行SWAT模型水文过程模拟,结果表明处于自然流域的松花坝流域模拟结果要优于包含城市化发展流域的敷润桥站控制流域。3、基于1994年、2000年、2008年土地利用数据,建立1994—-2000年、2000—-2008年的土地利用转移矩阵,结果表明在这15年中,流域的土地利用类型变化主要以林地、农业用地、城镇用地变化为主。4、以1994年、2000年、2008年土地利用数据为变量,在已校准的SWAT模型中分别进行1999—-2007年108个月的月径流模拟,分析土地利用变化对流域径流量的影响。结果表明这三年模拟出的年径流变化量分别为-19.18%、7.31%、70.23%,说明了流域内水资源的下垫面涵养能力在逐渐降低。5、以1994年的土地利用情况作为原始状态,2008年的土地利用类型数据作为受人类活动影响状态,分别对2006—-2007年的径流量进行水文模拟,并与实测数据进行对比分析。结果表明假定的无人类活动下的模拟径流量总体而言是低于实测值的,而受人类活动影响下模拟的径流量与实测值相比多次出现有高有底的现象,说明在相同降雨条件下,人类活动的影响导致实测的径流量与模拟值相比减少,且变化量差异较大。6、在已校准的SWAT模型中,以2008年的土地利用中的城镇用地面积为基础对该土地类型面积进行缓冲处理,建立不同城市化进程的情景模拟。结果表明当城镇用地每增加lkm2,年均径流量增加量在0.23 m3/s—-0.34 m3/s之间。
【关键词】：土地利用 城市化进程 水文响应 SWAT模型 盘龙江流域
【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
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 研究背景与意义12-14
• 1.1.1 研究背景12
• 1.1.2 研究意义12-14
• 1.2 国内外研究现状14-15
• 1.3 盘龙江流域的水文研究现状15-16
• 1.4 研究内容及技术路线16-20
• 1.4.1 研究内容16-18
• 1.4.2 技术路线18-20
• 第二章 SWAT分布式水文模型原理20-28
• 2.1 分布式水文模型20-21
• 2.2 SWAT模型概括21-23
• 2.3 SWAT模型研究进展23-24
• 2.4 SWAT模型原理24-28
• 第三章 研究区概况28-32
• 3.1 地形地貌29
• 3.2 气候29
• 3.3 土壤29-30
• 3.4 土地利用30
• 3.5 社会经济概况30-31
• 3.5.1 行政区划与人口30
• 3.5.2 经济结构30-31
• 3.6 研究区水系31-32
• 第四章 研究区域模型数据库建立32-48
• 4.1 空间数据库32-38
• 4.1.1 地图投影32
• 4.1.2 DEM及水系图32-34
• 4.1.3 土地利用数据处理34-36
• 4.1.4 土壤数据处理36-38
• 4.2 属性数据库38-46
• 4.2.1 气象资料数据库38-42
• 4.2.2 土壤资料数据库42-46
• 4.2.3 实测水文数据库46
• 4.3 子流域划分46-48
• 第五章 模型参数敏感性分析和率定48-58
• 5.1 模型参数敏感性分析48-49
• 5.2 参数率定49-53
• 5.3 参数确定53-54
• 5.4 SWAT模型验证及适用性评价54-58
• 5.4.1 模型验证和评价55-58
• 第六章 城市化发展对水文响应研究58-70
• 6.1 土地利用变化的水文响应分析58-64
• 6.1.1 土地利用变化分析58-62
• 6.1.2 土地利用变化的水文响应模拟62-64
• 6.2 城市化进程的水文响应模拟64-70
• 6.2.1 人类活动下的水文响应模拟65-66
• 6.2.2 不同城市化进程情景模拟66-70
• 第七章 结论和展望70-74
• 7.1 结论70-72
• 7.2 创新点72
• 7.3 不足和展望72-74
• 参考文献74-80
• 致谢80-82
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目及成果82

【参考文献】

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本文编号：807466