高寒山区流域水文时空特征的分布式模型模拟研究

发布时间：2023-10-22 09:56

　　高寒山区流域在全球高海拔、高纬度地区有广泛分布,我国高寒山区主要分布在以青藏高原为主的西部干旱地区。高寒山区流域受特殊的下垫面条件和气候特征影响,具有独特的水热循环特征。分布在高寒山区流域的不同冻土类型:多年冻土和季节性冻土,因其水热过程在空间上和季节上有较大差异,对流域水文过程的影响也不相同,高寒山区流域气温、降水等气象条件在时间上的不均匀分布,也对流域内的水循环季节特征产生重大影响。目前水文模型,很少考虑流域内的冻土水热过程以及降水、气温条件的季节性变化,对高寒山区流域进行精确的水文过程模拟,尚面临巨大的挑战。本研究以典型高寒山区流域——祁连山区八宝河流域为实验区域,选择分布式水文-土壤-植被模型(Distributed Hydrology-Soil-Vegetation Model,DHSVM)作为研究工具,对八宝河流域的水文过程进行模拟,提出一种全新的区分冻土类型和季节的模型参数率定方法,并建立一套适用于八宝河了流域的冻土过程模拟方案,将其集成到DHSVM模型中,完善模型的物理过程,提升模型模拟精度。建立一套有效的高寒山区流域水文过程模型模拟系统,并探讨不同冻土类型和气候特征对...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 水文模型发展概述
        1.2.2 水文模型参数率定方法
        1.2.3 高寒山区流域水文模型应用研究
        1.2.4 研究现状总结及本文的研究定位
    1.3 研究目标、内容及技术路线
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
第2章 研究区概况与基础数据
    2.1 研究区概况
    2.2 研究方法
        2.2.1 DHSVM模型
        2.2.2 eFAST参数敏感性分析方法
        2.2.3 粒子群参数优化方法
    2.3 基础数据
        2.3.1 DEM数据
        2.3.2 气象数据
        2.3.3 土地利用、土壤类型及冻土分布数据
        2.3.4 水文观测数据
        2.3.5 河道数据制备
第3章 DHSVM模型在实验区域的适用性研究
    3.1 模型时空分辨率敏感性研究
    3.2 参数敏感性分析
    3.3 参数优化结果及模拟结果
    3.4 DHSVM模型在实验区域存在的模拟缺陷讨论
第4章 区分冻土类型和季节的参数优化方法
    4.1 不同冻土类型/季节下的模型参数敏感性分析
    4.2 区分冻土类型和季节的参数优化
        4.2.1 参数优化结果
        4.2.2 模拟结果
    4.3 冻土类型/季节对模型参数和模拟结果的影响
        4.3.1 冻土类型对参数及模拟结果的影响
        4.3.2 季节对参数及模拟结果的影响
    4.4 讨论
第5章 针对高寒山区流域特征的模型物理过程改进
    5.1 DHSVM模型蒸散发计算修正
        5.1.1 蒸散发修正方法
        5.1.2 修正后的模拟结果
    5.2 积雪冻融算法改进
        5.2.1 积雪冻融改进方法
        5.2.2 改进后的模拟结果
    5.3 冻土冻融模块
        5.3.1 适用于DHSVM模型的冻土冻融算法
        5.3.2 加入冻土冻融模块后的模拟结果
    5.4 改进方法有效性验证与讨论
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 不足与展望
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢



本文编号：3856289