滦河流域径流量变化及水文干旱的识别研究

发布时间：2020-06-10 13:31

【摘要】：受气候变化和人类活动的双重影响,流域水资源短缺及极端水文事件频繁发生,制约着社会经济的发展。基于此,论文开展流域范围内径流量变化和干旱识别问题的研究,对于水资源合理开发利用具有重要意义。滦河流域是海河流域的四个一级分区之一,是津、唐等地区重要的水源地之一,也是我国水资源系统最脆弱,且干旱频发的地区之一。为此,基于流域长期水文气象观测资料,采用统计学方法分析流域水文气象要素变化,并判断流域径流趋势性、阶段性特征;利用SWAT水文模型、Budyko分解模型及几何模型,分析气候变化和人类活动对滦河流域径流量变化的影响程度。在国内外干旱识别研究的基础上,结合流域SWAT水文模型,提出了一种干旱识别方法,并用于滦河流域水文干旱的识别研究。通过上述研究,以期为流域水资源科学管理、合理规划和干旱应对提供参考,主要研究内容和成果如下:(1)利用统计学方法检验水文气象数据的趋势性,并对流域径流序列的变异点进行识别,结合其下垫面变化,最终确定滦河流域径流量的变异点为1979年。据此,将整个径流序列划分为基准期(1957~1979年)和人类活动时期(1980~2010年)。(2)建立流域SWAT分布式水文模型,模型率定和验证期的效率系数都在0.55以上。其中,李营水文站率定期的R2、Ens值分别是0.76、0.76。承德水文站验证期的R2、Ens值分别是0.82、0.83。(3)针对气候变化和人类活动对径流量影响程度的研究,利用Budyko分解模型、几何模型及模型模拟的定量识别方法,分别评估了流域气候变化和人类活动对径流量变化的贡献率。其中,Budyko分解模型计算得到的气候变化和人类活动对径流的影响程度平均值分别为25.0%和74.9%。利用几何模型计算得到气候变化和人类活动因素对径流的影响程度平均值分别为24.7%和75.3%。基于SWAT水文模型模拟的方法,计算可知,由于气候变化、人类活动对径流量减少的贡献率分别为63.8%和36.2%。(4)根据干旱和缺水的识别方法,定量评估了滦河流域的流域干旱、河道缺水和流域缺水。结果显示,各子流域发生流域干旱的平均历时较流域缺水和河道缺水的历时长,子流域发生流域干旱引起的缺水量最高,至少是河道缺水的两倍。相比于流域缺水,河道缺水引起的缺水量较高。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P333

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