未来气候变化下黄河流域径流变化及旱涝灾害动态的地理计算

发布时间：2024-09-18 09:54

　　2019年,习近平主席将黄河流域生态保护和高质量发展提升成为了中国政府的一个重大国家发展战略,与此同时也明确的提出了黄河流域依然有一些亟待完善和解决的难题。气候变化加剧了黄河流域水资源时空分布不均的状况,导致黄河流域旱涝灾害的发生概率增加,给人类社会的生产生活带来了严重影响,制约了该区域经济的高质量发展。因此,亟待在全球环境变化这一大背景下分析黄河流域的径流变化的影响因素,评估黄河流域未来时期平均径流、洪涝灾害(Q95极端径流)以及气象干旱的变化趋势,可以为制定改善该区域环境条件的政策和保证该区域高质量快速健康发展提供一定的科学依据。本文的研究内容主要可以分为4个部分:(1)基于黄河流域的气象观测和径流观测数据,采用Budyko假设定量分析了气候因素(降水、蒸发)以及人类活动对黄河头道拐、花园口和利津站径流发生变化的贡献比例;(2)建立了适用于黄河流域的土壤和水分评估工具(Soil and Water Assessment Tool,SWAT)模型,分析土地利用和气候因素对黄河流域径流变化的敏感性,得到了降水、日最高温度和日最低温度变化与黄河流域径流变化的定量关系,清晰的展示出气候因素(...

【文章页数】：173 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 气候变化下径流响应的研究进展
        1.2.2 气候变化下气象干旱的研究进展
        1.2.3 土地利用变化下径流响应的研究进展
        1.2.4 径流变化的归因分析研究
    1.3 已有研究的不足之处
    1.4 研究内容与技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
        1.4.3 研究方法
    1.5 研究意义与拟解决的科学问题
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 拟解决的科学问题
第二章 研究区概况与数据来源
    2.1 研究区概况
    2.2 数据来源
第三章 黄河流域历史时期径流变化及归因分析
    3.1 黄河流域径流量与气候因素的变化趋势
    3.2 突变分析
    3.3 黄河流域径流变化归因分析
    3.4 研究中存在的不确定性
    3.5 小结
第四章 黄河流域径流对土地利用和气候变化的响应机制研究
    4.1 基于Arc GIS软件建立SWAT模型
        4.1.1 DEM数据
        4.1.2 土地利用数据
        4.1.3 土壤数据
        4.1.4 气象站点数据
    4.2 SWAT模型运行与参数率定及验证
    4.3 土地类型对黄河流域径流变化的影响机制分析
    4.4 气候因素对黄河流域径流变化的影响机制分析
        4.4.1 降水对径流变化的影响机制分析
        4.4.2 日最高气温对径流变化的影响机制分析
        4.4.3 日最低气温对径流变化的影响机制分析
    4.5 小结
第五章 土地利用和气候变化共同影响下黄河流域径流变化及洪涝灾害预估
    5.1 黄河流域未来时期气象要素变化
        5.1.1 未来时期降水量变化
        5.1.2 未来时期最高气温变化
        5.1.3 未来时期最低气温变化
    5.2 基于CA-Markov模型的黄河流域未来土地利用模拟
    5.3 土地利用和气候变化共同作用下黄河流域径流变化预估
        5.3.1 RCP-LUC1(现状延续)情景下黄河流域未来径流变化模拟
        5.3.2 RCP-LUC2(生态保护)情景下黄河流域未来径流变化模拟
    5.4 土地利用和气候变化共同作用下黄河流域洪涝灾害预估研究
        5.4.1 RCP-LUC1(现状延续)情景下黄河流域未来洪涝灾害预估研究
        5.4.2 RCP-LUC2(生态保护)情景下黄河流域未来洪涝灾害预估研究
    5.5 径流模拟的不确定分析
        5.5.1 参数率定对径流模拟的不确定影响
        5.5.2 气候模式对径流模拟不确定影响
        5.5.3 土地利用模拟对径流模拟的不确定影响
    5.6 小结
第六章 黄河流域未来干旱评估
    6.1 气候模式数据精度验证
    6.2 黄河流域未来降水量和参考蒸发量的时空变化分析
    6.3 基于干燥指数(IA)的黄河流域未来气象干旱评估
    6.4 基于SPEI的黄河流域未来气象干旱评估
    6.5 小结
第七章 研究结论与展望
    7.1 主要研究结论
    7.2 特色与创新
    7.3 研究存在的不足之处
参考文献
附录
    地理计算的定义
    IDRISI17 软件操作过程
    Arc SWAT软件操作过程
科研经历与成果
致谢



本文编号：4005959