秦岭南北河流不同时间尺度洪水水文学比较研究

发布时间：2017-10-08 03:07

  本文关键词：秦岭南北河流不同时间尺度洪水水文学比较研究

  更多相关文章： 比较 汉江上游 渭河 水文学

【摘要】：随着全球变化科学的发展,人们逐渐意识到区域变化在全球变化研究中的重要性,特别是不同区域的比较研究越来越多的受到人们的关注。而中纬度地区又是全球变化区域响应与适应的敏感区域,通过不同区域的对比研究能更加全面地了解全球变化的区域响应。本文以我国秦岭南北的汉江上游和渭河流域地区不同时间尺度的洪水为对象,通过搜集和整理汉江上游和渭河万年以来发生的古洪水研究成果、历史洪水资料以及实测洪水数据,比较分析了秦岭南北汉江上游和渭河流域不同时间尺度洪水发生的时间和流量变化异同,并探讨了气候变化与洪水发生的联系。得到以下结论：(1)通过比较秦岭南北汉江上游和渭河流域的实测洪水发现,虽然1981年、2005年和2011年等个别年份秦岭南北同时发生了大洪水,但受到秦岭山脉的阻挡作用、水汽来源的影响、流域形状以及流域下垫面状况等因素的影响,大多数年份秦岭南北汉江上游和渭河流域并没有同时发生较大的洪水。(2)通过对秦岭南北汉江上游和渭河流域历史时期的洪水灾害分析可以看出：渭河流域的洪水灾害记录较多,汉江上游的灾害在历史时期记录较少。从灾害等级上看,秦岭以南汉江上游主要以大洪水灾害和特大洪水灾害为主；而秦岭以北渭河流域的洪水灾害等级主要以中度洪水灾害和大洪水灾害为主,特大洪水灾害虽然也有发生,但是在历史洪水灾害发生总次数中所占的比重较低。此外,该区域洪水灾害具有明显的阶段性和周期性。洪水灾害的周期与我国北方地区旱涝灾害的周期具有一致性和同步性,并且与太阳活动周期对应,说明秦岭南北地区的洪水灾害与太阳活动有密切关系。(3)通过秦岭南北汉江上游和渭河流域长时间尺度的古洪水事件比较分析发现：长时间尺度上,秦岭南北的汉江上游和渭河在不同年份均有特大古洪水的记录,但在4 200～4000 a B.P.和3 200～3000 a B.P.这两个时间段内,汉江上游和渭河沉积剖面记录的古洪水事件相对比较多。而对季风气候变化的进一步分析表明,4200-4000 a B.P.和3 200～3000 a B.P.这两个时期,也是季风气候气候突变恶化的时期,气候突变带来的极端异常天气事件造成了秦岭南北的汉江上游和渭河均有特大洪水事件的沉积记录。但因测年分辨率的限制,从长时间尺度上可认为秦岭南北洪水发生时间具有一致性。(4)分别选择秦岭南北汉江上游和渭河流域典型剖面进行古洪水流量恢复比较发现,在流量计算方面HEC-RAS模型均可以很好的恢复汉江上游TJZ剖面和渭河GCZ剖面中所记录的古洪水流量。其中HEC-RAS模型计算所得汉江TJZ剖面记录的四期古洪水流量分别为54 920m3/s、51 300 m3/s、43 500 m3/s、37 050 m3/s,与比降法计算结果的误差分别为5.41%、2.66%、3.57%、0.28%；HEC-RAS模型计算GCZ剖面记录的两期古洪水流量分别为26 000 m3/s和21300 m3/s,与比降法计算结果的误差分别为0.16%、5.58%。此外通过实测洪水对模型计算法的验证,以及古洪水流量-面积关系法验证了计算所得的古洪水流量是合理的。(5)通过在汉江白河水文站和渭河林家村水文站的实测数据中分别加入历史洪水以及同时加入历史洪水和古洪水,比较研究了不同时间尺度的水文数据对汉江和渭河的两个水文站的水文频率曲线的影响。对比结果显示：加入历史洪水以及同时加入历史洪水和古洪水都对频率曲线的形态有一定影响,但是其影响程度有明显区别。只有当历史洪水大于实测洪水很多时,历史洪水才会对洪水频率曲线有较大的影响；汉江上游和渭河流域古洪水流量均较大,在加入到实测洪水流量时间序列后对洪水频率曲线形态的影响较大。因此,在洪水频率分析研究方面要尽可能的优先开展古洪水研究,在实测洪水流量-时间序列中加入古洪水进行洪水水文频率分析。
【关键词】：比较 汉江上游 渭河 水文学
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P333.2
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 选题的依据和研究意义11-13
• 1.2 国外研究进展13-14
• 1.3 国内研究进展14-17
• 1.4 研究内容17-19
• 1.5 研究技术路线19-21
• 第2章 研究区域地理概况21-25
• 2.1 地理位置21-22
• 2.2 地质地貌22-23
• 2.3 气候特征23-24
• 2.4 水文特征24-25
• 第3章 秦岭南北河流实测洪水对比研究25-33
• 3.1 实测洪水数据来源25
• 3.2 实测洪水对比25-29
• 3.3 差异分析29-31
• 3.3.1 秦岭山脉的阻挡29
• 3.3.2 水汽来源的影响29-30
• 3.3.3 流域形状及流域下垫面状况30-31
• 3.4 小结31-33
• 第4章 秦岭南北河流历史洪水比较研究33-45
• 4.1 秦岭南北河流洪水灾害记录及资料来源33-35
• 4.2. 历史洪水灾害等级比较35-38
• 4.2.1 洪水灾害等级划分35
• 4.2.2 汉江上游历史洪水灾害等级35-36
• 4.2.3 渭河流域历史洪水灾害等级36-37
• 4.2.4 差异分析37-38
• 4.3 30A滑动平均比较研究38-41
• 4.3.1 汉江上游历史洪水30a滑动平均分析38-39
• 4.3.2 渭河流域历史洪水30a滑动平均分析39-40
• 4.3.3 差异分析40-41
• 4.4 小波分析比较研究41-43
• 4.4.1 汉江上游洪水灾害小波分析41-42
• 4.4.2 渭河流域洪水灾害小波分析42
• 4.4.3 差异分析42-43
• 4.5 小结43-45
• 第5章 秦岭南北河流古洪水比较研究45-61
• 5.1 古洪水发生年代比较研究45-48
• 5.2 古洪水流量比较研究48-58
• 5.2.1 剖面选择48-51
• 5.2.2 流量计算方法选择51-52
• 5.2.3 水位的确定52-53
• 5.2.4 行洪断面的确定53-54
• 5.2.5 河槽曼宁糙率系数和比降的确定54-55
• 5.2.6 古洪水洪峰流量计算55-58
• 5.3 洪水流量与面积关系验证58-61
• 5.3.1 现代洪水验证58-59
• 5.3.2 洪水流量与面积关系验证59-61
• 第6章 洪水水文频率分析比较研究61-71
• 6.1 水文频率计算方法简介61-63
• 6.2 实测洪水资料来源63-64
• 6.3 水文频率结果分析64-68
• 6.4 频率计算差异对比68-71
• 第7章 讨论71-77
• 7.1 实测洪水差异分析71-72
• 7.2 历史洪水差异分析72-74
• 7.3 古洪水差异及其气候变化关系74-77
• 第8章 结论77-79
• 参考文献79-89
• 附录89-105
• 致谢105-107
• 攻读硕士学位期间的研究成果107

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李万绪;汉江上游洪水的统计特征[J];大坝与安全;1993年04期

2 周芳;查小春;黄春长;王夏青;桑京京;;马莲河全新世古洪水沉积学和水文学研究[J];地理科学进展;2011年09期

3 安芷生;;关于全球变化研究的几个问题[J];第四纪研究;1990年01期

4 邵天杰;赵景波;;关中平原近200年来洪涝灾害研究[J];干旱区研究;2008年01期

5 李晓刚;黄春长;庞奖励;查小春;周亚利;王恒松;;汉江上游白河段万年尺度洪水水文学研究[J];地理科学;2012年08期

6 王龙升;黄春长;庞奖励;查小春;周亚利;李晓刚;张玉柱;;旬阳东段汉江全新世古洪水研究[J];地理科学进展;2012年09期

7 顾洪亮;黄春长;周亚利;庞奖励;查小春;张玉柱;;关中盆地杨官寨遗址古洪水事件释光测年[J];地理研究;2012年10期

8 延军平;渭河谷地的气候干暖化与未来趋势[J];环境科学;1999年02期

9 王夏青;黄春长;庞奖励;查小春;周亚利;周芳;魏海燕;;北洛河宜君段全新世古洪水滞流沉积层研究[J];海洋地质与第四纪地质;2011年06期

10 张玉柱;黄春长;庞奖励;查小春;周亚利;周自翔;王娟;顾洪亮;;泾河下游全新世古洪水滞流沉积物研究[J];土壤通报;2012年03期

，

本文编号：991616