基于HEC-HMS和CA-Markov的水土保持措施的水文响应研究
发布时间：2021-11-22 22:17
我国西部地区,水土流失是造成水资源短缺、生态环境恶化的主要原因之一,研究西部地区水土流失治理问题具有重要现实意义。本研究以甘肃天水罗玉沟流域1986-2008年的地形条件、土壤性质、土地利用特征等下垫面条件为基础,利用降水、径流和泥沙实测数据,基于HEC-HMS模型和CA-Markov模型对该流域的水文过程和土地利用情况进行分析,并对未来土地利用情况及其水沙效应进行模拟,同时模拟和评估不同水土保持措施配置下的流域水沙效应。主要研究结果如下:HEC-HMS模型在罗玉沟可适用,在黄土高原地区,径流过程大多数为单峰洪水,在峰现时间的模拟上表现较好。径流泥沙模拟过程受精度限制,误差影响较大,模拟值较实测值小。HEC-HMS模型在罗玉沟流域的降水径流泥沙的模拟中,模拟精度较高,应用效果较好,为黄土高原地区的HEC-HMS模型的应用提供依据。1986年-2008年,高坡度地区农地面积降低,林地面积增加,其中梯田占农地比例增加,坡耕地比例降低。CA-Markov模型基于元胞自动机和马尔科夫链,建立了与研究区域相对应的空间土地利用变化预测模型,在模拟罗玉沟1986年和2001年数据的基础上,对该地区2...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1. 引言
1.1 水文模型国内外研究现状与发展趋势
1.2 CA-Markov模型的国内外研究现状与发展趋势
1.3 水土保持措施的水文响应研究进展
1.3.1 水土保持植物措施的水文响应研究
1.3.2 水土保持工程措施的水文响应研究进展
1.4 研究目的及意义
1.5 技术路线
2. 研究内容及方法
2.1 研究区概况
2.2 流域HEC-HMS模型的构建、率定与验证
2.2.1 HEC-GeoHMS空间数据前处理
2.2.2 HEC-HMS流域降水径流过程原理
2.2.3 HEC-HMS流域泥沙输移过程原理
2.2.4 HEC-HMS模型空间属性及参数体系
2.2.5 HEC-HMS模型参数率定与验证方法
2.3 CA-Markov模型原理与土地利用情景预测
2.4 未来土地利用预测与水土保持措施的情景模拟
2.4.1 未来土地利用情况预测及其水文响应分析
2.4.2 水土保持措施情况的情景模拟与水文响应分析
3. 罗玉沟流域水文模拟场次降雨下的水沙效应
3.1 率定期模拟分析
3.2 验证期模拟分析
3.3 小结
4. 罗玉沟流域土地利用分析与情景预测
4.1 土地利用现状分析
4.2 CA-Markov模型构建与验证
4.3 基于CA-Markov的土地利用情景预测
4.4 小结
5. 罗玉沟流域土地利用预测与水土保持措施效益模拟评价
5.1 CA-Markov对土地利用情况的预测及水文响应
5.2 水土保持措施情况的情景模拟与水文响应
5.2.1 农地-梯田假设情景模拟
5.2.2 林地-林草措施假设情景模拟
5.2.3 梯田-林草措施假设情景模拟
5.3 小结
6. 结论与展望
6.1 结论
6.2 讨论与展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]强降雨条件下北京地区地下水位动态特征——以7·21特大暴雨为例[J]. 周涛,房浩. 地下水. 2016(02)
[2]黄土高原现状梯田和林草植被的减沙作用分析[J]. 刘晓燕,杨胜天,王富贵,何兴照,马红斌,罗娅. 水利学报. 2014(11)
[3]时间序列模型在北京西山地区岩溶地下水位预测中的应用[J]. 孙雪,王小松,程莉蓉,李世君. 水资源与水工程学报. 2014(03)
[4]基于元胞自动机的流域水土流失时空动态变化研究[J]. 张文婷,王海军,吴志江,张翔. 水力发电学报. 2013(01)
[5]黄土坡面不同植被冠层降雨截留模型模拟效果及适用性评价[J]. 佘冬立,刘营营,邵明安,陈友林,彭世彰,周蓓蓓. 农业工程学报. 2012(16)
[6]半湿润区苹果树冠层降雨截留模型应用研究[J]. 马生军,吴文勇,畅建霞,马志军,刘洪禄. 灌溉排水学报. 2012(02)
[7]黄土高原小流域淤地坝系统水收支过程的数值解析[J]. 黄金柏,付强,桧谷治,王斌,郑纪勇. 农业工程学报. 2011(07)
[8]洪水演算的参数自适应马斯京根法[J]. 罗军刚,解建仓,张刚. 水力发电学报. 2011(03)
[9]陕北大、中型淤地坝现状调查与分析[J]. 马宁,朱首军,王盼. 水土保持通报. 2011(03)
[10]千岛湖镇土地利用变化的生态环境效应研究[J]. 索俊锋. 土壤通报. 2011(02)
博士论文
[1]黄土高原丘陵沟壑区沟道治理工程的生态水文效应研究[D]. 高海东.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
[2]黄土丘陵沟壑区小流域水沙变化与土地利用格局演变的耦合研究[D]. 陈鹏飞.北京林业大学 2010
[3]山东泰安黄前水库流域主要植被类型的水文特征研究[D]. 李德生.北京林业大学 2007
[4]黄土地区流域森林植被格局对侵蚀产沙过程的调控研究[D]. 秦富仓.北京林业大学 2006
硕士论文
[1]基于CA-Markov模型的老河口市土地利用格局变化研究[D]. 封娇.华中师范大学 2014
[2]HEC-HMS水文模型结合雷达测雨在西苕溪流域径流模拟中的应用[D]. 李晶.南京信息工程大学 2014
[3]基于灰色线性规划和CA-Markov模型的土地利用结构和空间布局优化研究[D]. 张桂花.湖北大学 2014
[4]基于CA-Markov模型的建设用地变化模拟及预测[D]. 张琴琴.新疆大学 2012
[5]HEC-HMS水文模型在北张店流域的应用研究[D]. 梁睿.太原理工大学 2012
[6]罗玉沟流域土地利用变化的水文响应研究[D]. 韩洁春.北京林业大学 2011
[7]基于CAMARKOV的城市建设用地扩展趋势研究[D]. 王智.辽宁师范大学 2011
[8]CA-MARKOV模型与GIS、RS在土地利用/土地覆盖变化中的应用研究[D]. 郝慧君.华中农业大学 2010
[9]基于CA-Markov模型和多层次模型的土地利用变化模拟和影响因素研究[D]. 杨维鸽.西北大学 2010
[10]Markov-CA模型支持下的武汉市土地利用变化模拟与预测[D]. 吴艳艳.武汉理工大学 2009
本文编号：3512541
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1. 引言
1.1 水文模型国内外研究现状与发展趋势
1.2 CA-Markov模型的国内外研究现状与发展趋势
1.3 水土保持措施的水文响应研究进展
1.3.1 水土保持植物措施的水文响应研究
1.3.2 水土保持工程措施的水文响应研究进展
1.4 研究目的及意义
1.5 技术路线
2. 研究内容及方法
2.1 研究区概况
2.2 流域HEC-HMS模型的构建、率定与验证
2.2.1 HEC-GeoHMS空间数据前处理
2.2.2 HEC-HMS流域降水径流过程原理
2.2.3 HEC-HMS流域泥沙输移过程原理
2.2.4 HEC-HMS模型空间属性及参数体系
2.2.5 HEC-HMS模型参数率定与验证方法
2.3 CA-Markov模型原理与土地利用情景预测
2.4 未来土地利用预测与水土保持措施的情景模拟
2.4.1 未来土地利用情况预测及其水文响应分析
2.4.2 水土保持措施情况的情景模拟与水文响应分析
3. 罗玉沟流域水文模拟场次降雨下的水沙效应
3.1 率定期模拟分析
3.2 验证期模拟分析
3.3 小结
4. 罗玉沟流域土地利用分析与情景预测
4.1 土地利用现状分析
4.2 CA-Markov模型构建与验证
4.3 基于CA-Markov的土地利用情景预测
4.4 小结
5. 罗玉沟流域土地利用预测与水土保持措施效益模拟评价
5.1 CA-Markov对土地利用情况的预测及水文响应
5.2 水土保持措施情况的情景模拟与水文响应
5.2.1 农地-梯田假设情景模拟
5.2.2 林地-林草措施假设情景模拟
5.2.3 梯田-林草措施假设情景模拟
5.3 小结
6. 结论与展望
6.1 结论
6.2 讨论与展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]强降雨条件下北京地区地下水位动态特征——以7·21特大暴雨为例[J]. 周涛,房浩. 地下水. 2016(02)
[2]黄土高原现状梯田和林草植被的减沙作用分析[J]. 刘晓燕,杨胜天,王富贵,何兴照,马红斌,罗娅. 水利学报. 2014(11)
[3]时间序列模型在北京西山地区岩溶地下水位预测中的应用[J]. 孙雪,王小松,程莉蓉,李世君. 水资源与水工程学报. 2014(03)
[4]基于元胞自动机的流域水土流失时空动态变化研究[J]. 张文婷,王海军,吴志江,张翔. 水力发电学报. 2013(01)
[5]黄土坡面不同植被冠层降雨截留模型模拟效果及适用性评价[J]. 佘冬立,刘营营,邵明安,陈友林,彭世彰,周蓓蓓. 农业工程学报. 2012(16)
[6]半湿润区苹果树冠层降雨截留模型应用研究[J]. 马生军,吴文勇,畅建霞,马志军,刘洪禄. 灌溉排水学报. 2012(02)
[7]黄土高原小流域淤地坝系统水收支过程的数值解析[J]. 黄金柏,付强,桧谷治,王斌,郑纪勇. 农业工程学报. 2011(07)
[8]洪水演算的参数自适应马斯京根法[J]. 罗军刚,解建仓,张刚. 水力发电学报. 2011(03)
[9]陕北大、中型淤地坝现状调查与分析[J]. 马宁,朱首军,王盼. 水土保持通报. 2011(03)
[10]千岛湖镇土地利用变化的生态环境效应研究[J]. 索俊锋. 土壤通报. 2011(02)
博士论文
[1]黄土高原丘陵沟壑区沟道治理工程的生态水文效应研究[D]. 高海东.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
[2]黄土丘陵沟壑区小流域水沙变化与土地利用格局演变的耦合研究[D]. 陈鹏飞.北京林业大学 2010
[3]山东泰安黄前水库流域主要植被类型的水文特征研究[D]. 李德生.北京林业大学 2007
[4]黄土地区流域森林植被格局对侵蚀产沙过程的调控研究[D]. 秦富仓.北京林业大学 2006
硕士论文
[1]基于CA-Markov模型的老河口市土地利用格局变化研究[D]. 封娇.华中师范大学 2014
[2]HEC-HMS水文模型结合雷达测雨在西苕溪流域径流模拟中的应用[D]. 李晶.南京信息工程大学 2014
[3]基于灰色线性规划和CA-Markov模型的土地利用结构和空间布局优化研究[D]. 张桂花.湖北大学 2014
[4]基于CA-Markov模型的建设用地变化模拟及预测[D]. 张琴琴.新疆大学 2012
[5]HEC-HMS水文模型在北张店流域的应用研究[D]. 梁睿.太原理工大学 2012
[6]罗玉沟流域土地利用变化的水文响应研究[D]. 韩洁春.北京林业大学 2011
[7]基于CAMARKOV的城市建设用地扩展趋势研究[D]. 王智.辽宁师范大学 2011
[8]CA-MARKOV模型与GIS、RS在土地利用/土地覆盖变化中的应用研究[D]. 郝慧君.华中农业大学 2010
[9]基于CA-Markov模型和多层次模型的土地利用变化模拟和影响因素研究[D]. 杨维鸽.西北大学 2010
[10]Markov-CA模型支持下的武汉市土地利用变化模拟与预测[D]. 吴艳艳.武汉理工大学 2009
本文编号：3512541
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nyxlw/3512541.html
