气候要素变化和人类活动对延河流域径流泥沙影响的评估
发布时间：2021-03-05 01:22
近几十年来，黄河的径流泥沙呈减少趋势，如何科学评估气候变化和人类活动对流域径流泥沙减少的作用与贡献，一直是当前研究的热点和难点。本论文以延河流域为研究区，利用1952—2008年流域主要气象站和水文站的实测资料以及三期土地利用数据（1975、1990和2000年），采用距平分析、Mann-Kendall非参数统计检验、Sen斜率估计等研究方法，分析气候水文要素57年来的变化趋势，定量评估降水变化和人类活动对径流泥沙的影响；研究了1975—2000年土地利用的时空动态变化特征，并在对SWAT模型参数率定和模型验证的基础上，探究了流域空间属性对SWAT模型模拟精度的影响，剖析了土地利用变化对流域径流泥沙影响的时空效应。论文主要研究结论如下：（1）1952—2008年期间延河流域全年平均气温、最高气温及最低气温呈显著的上升趋势，上升幅度分别为0.038℃/a、0.017℃/a和0.038℃/a。不同季节以冬季的增温最为显著，其平均气温、最高气温及最低气温的增幅分别为0.053℃/a、0.029℃/a和0.070℃/a；春季的平均气温、最高气温及最低气温均呈显著的上升趋势；夏秋两季的平均气温和...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景和研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 气候变化对流域水文的影响
1.2.2 人类活动对流域水文的影响
1.3 存在的问题
第二章 研究内容与研究方法
2.1 研究目标
2.2 研究内容
2.2.1 延河流域气候水文要素的变化特征分析
2.2.2 定量区分降水变化和人类活动对流域水沙变化的影响
2.2.3 SWAT 模型在延河流域的适用性评价
2.2.4 流域空间属性对流域产流产沙模拟的影响
2.2.5 土地利用变化对延河流域水沙变化的影响研究
2.3 研究区概况
2.3.1 地理位置及地形地貌
2.3.2 气象及水文
2.3.3 土壤和植被
2.3.4 水土流失及水土保持
2.4 研究方法
2.4.1 水文气象要素变化趋势分析方法
2.4.2 SWAT 模型
2.5 研究的技术路线
2.6 研究的数据基础
第三章 延河流域 1952—2008 年的温度与湿度变化特征
3.1 材料与方法
3.2 结果与分析
3.2.1 平均气温变化
3.2.2 最高气温变化
3.2.3 最低气温变化
3.2.4 相对湿度变化
3.3 小结
第四章 延河流域 1952—2008 年降水与径流的变化趋势分析
4.1 材料与方法
4.1.1 数据来源
4.1.2 数据处理及方法
4.2 结果与分析
4.2.1 1952—2008 年延河流域的降水和径流特征
4.2.2 延河流域降水和径流的变化趋势分析
4.2.3 延河流域 1952—2008 年降水与径流的突变分析
4.2.4 降水变化和人类活动对甘谷驿站径流的影响
4.3 讨论
4.4 小结
第五章 降水变化和人类活动对延河流域汛期水沙变化影响的评估
5.1 材料与方法
5.2 结果与分析
5.2.1 延河流域水沙变化的基本特征
5.2.2 汛期水沙变化趋势分析
5.2.3 汛期降水事件分析
5.2.4 降水变化和人类活动对水沙变化影响的定量评估
5.3 小结
第六章 基于 SWAT 模型的纸坊沟小流域水沙模拟
6.1 材料与方法
6.1.1 研究区概况
6.1.2 数据来源
6.1.3 SWAT 模型的构建
6.2 结果与分析
6.2.1 模型参数的敏感性分析与率定
6.2.2 径流模拟
6.2.3 产沙模拟
6.3 讨论
6.4 小结
第七章 DEM 栅格分辨率和子流域划分对杏子河流域水文模拟的影响
7.1 资料与方法
7.1.1 研究区概况
7.1.2 数据来源及处理
7.1.3 SWAT 模型的构建及评价方法
7.1.4 DEM 栅格分辨率和子流域划分对 SWAT 水文模拟的影响评价
7.2 结果与分析
7.2.1 SWAT 模型在杏子河流域的适用性评价
7.2.2 不同 DEM 栅格分辨率对 SWAT 模型的影响
7.2.3 子流域划分对 SWAT 模型的影响
7.3 讨论
7.4 小结
第八章 延河流域径流泥沙对土地利用变化响应的时空分析
8.1 材料与方法
8.1.1 数据来源
8.1.2 SWAT 模型的构建及评价方法
8.1.3 土地利用动态变化及其水文效应的评价方法
8.2 结果与分析
8.2.1 延河流域土地利用结构及其变化
8.2.2 土地利用动态度分析
8.2.3 SWAT 模型在延河流域甘谷驿站的率定与验证
8.2.4 土地利用动态变化对延河流域水文过程的影响
8.3 讨论
8.3.1 延河流域 1975—2000 年期间的土地利用变化特征
8.3.2 延河流域土地利用动态变化的水文效应
8.4 小结
第九章 结论与展望
9.1 主要结论
9.2 论文创新点
9.3 论文的不足及研究展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of precipitation and landuse on runoff during the past 50 years in a typical watershed in the Loess Plateau, China[J]. Huaxing BI1, Bin LIU2, Jie WU3, Lei YUN3, Zhihan CHEN2 and Zhewei CUI31 Prof. in hydrology, College of soil and water conservation, Box 67, Beijing Forestry University, 35 Qinghua East Road, Haidian District, Beijing 100083, China, 2 Researcher in hydrology, Xifeng station of soil and water conservation, Xifeng, Gansu Province, China 3 Graduate Assis., College of soil and water conservation, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China. International Journal of Sediment Research. 2009(03)
[2]Changes in sediment transport in the Kuye River in the Loess Plateau in China[J]. Jueyi SUI1,Yun HE2,and Cheng LIU3 1 Associate Professor,Environmental Engineering Program,University of Northern British Columbia,Prince George,BC,Canada,V2N 4Z9 2 Senior Engineer,China Institute of Water Resources and Hydropower Research,No. A-1,Fuxing Rd.,Beijing 100038,China Ph.D 3 International Research and Training Center on Erosion and Sedimentation,20 Chegongzhuang West Rd.,Beijing 100048,China Ph.D,Prof.. International Journal of Sediment Research. 2009(02)
[3]基于流域富营养化模型的水库水华主要诱发因素及防治对策[J]. 吴挺峰,高光,晁建颖,秦伯强. 水利学报. 2009(04)
[4]城乡交错带土地利用变化及其生态效应[J]. 于开芹,冯永军,郑九华,李新举,李政. 农业工程学报. 2009(03)
[5]Assessing dominant factors affecting soil erosion using a portable rainfall simulator[J]. J.VAHABI,D.NIKKAMI. International Journal of Sediment Research. 2008(04)
[6]径流曲线法在黄土区小流域地表径流预测中的初步应用[J]. 王英,黄明斌. 中国水土保持科学. 2008(06)
[7]黄土丘陵沟壑区延河流域降雨侵蚀力的估算[J]. 赵文武,徐海燕,解纯营. 农业工程学报. 2008(S1)
[8]基于含沙量分段的人类活动对延河水沙变化的影响分析[J]. 王飞,穆兴民,焦菊英,李锐. 泥沙研究. 2008(04)
[9]延河流域径流和输沙周期变化特征的小波分析[J]. 于浩,张晓萍,李锐. 中国水土保持科学. 2008(04)
[10]日气温数据缺测的插补方法试验与误差分析[J]. 王海军,涂诗玉,陈正洪. 气象. 2008(07)
硕士论文
[1]延河流域水保减沙效益及对水库设计的影响分析[D]. 吴胜德.西安理工大学 2003
本文编号：3064310
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景和研究意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 气候变化对流域水文的影响
1.2.2 人类活动对流域水文的影响
1.3 存在的问题
第二章 研究内容与研究方法
2.1 研究目标
2.2 研究内容
2.2.1 延河流域气候水文要素的变化特征分析
2.2.2 定量区分降水变化和人类活动对流域水沙变化的影响
2.2.3 SWAT 模型在延河流域的适用性评价
2.2.4 流域空间属性对流域产流产沙模拟的影响
2.2.5 土地利用变化对延河流域水沙变化的影响研究
2.3 研究区概况
2.3.1 地理位置及地形地貌
2.3.2 气象及水文
2.3.3 土壤和植被
2.3.4 水土流失及水土保持
2.4 研究方法
2.4.1 水文气象要素变化趋势分析方法
2.4.2 SWAT 模型
2.5 研究的技术路线
2.6 研究的数据基础
第三章 延河流域 1952—2008 年的温度与湿度变化特征
3.1 材料与方法
3.2 结果与分析
3.2.1 平均气温变化
3.2.2 最高气温变化
3.2.3 最低气温变化
3.2.4 相对湿度变化
3.3 小结
第四章 延河流域 1952—2008 年降水与径流的变化趋势分析
4.1 材料与方法
4.1.1 数据来源
4.1.2 数据处理及方法
4.2 结果与分析
4.2.1 1952—2008 年延河流域的降水和径流特征
4.2.2 延河流域降水和径流的变化趋势分析
4.2.3 延河流域 1952—2008 年降水与径流的突变分析
4.2.4 降水变化和人类活动对甘谷驿站径流的影响
4.3 讨论
4.4 小结
第五章 降水变化和人类活动对延河流域汛期水沙变化影响的评估
5.1 材料与方法
5.2 结果与分析
5.2.1 延河流域水沙变化的基本特征
5.2.2 汛期水沙变化趋势分析
5.2.3 汛期降水事件分析
5.2.4 降水变化和人类活动对水沙变化影响的定量评估
5.3 小结
第六章 基于 SWAT 模型的纸坊沟小流域水沙模拟
6.1 材料与方法
6.1.1 研究区概况
6.1.2 数据来源
6.1.3 SWAT 模型的构建
6.2 结果与分析
6.2.1 模型参数的敏感性分析与率定
6.2.2 径流模拟
6.2.3 产沙模拟
6.3 讨论
6.4 小结
第七章 DEM 栅格分辨率和子流域划分对杏子河流域水文模拟的影响
7.1 资料与方法
7.1.1 研究区概况
7.1.2 数据来源及处理
7.1.3 SWAT 模型的构建及评价方法
7.1.4 DEM 栅格分辨率和子流域划分对 SWAT 水文模拟的影响评价
7.2 结果与分析
7.2.1 SWAT 模型在杏子河流域的适用性评价
7.2.2 不同 DEM 栅格分辨率对 SWAT 模型的影响
7.2.3 子流域划分对 SWAT 模型的影响
7.3 讨论
7.4 小结
第八章 延河流域径流泥沙对土地利用变化响应的时空分析
8.1 材料与方法
8.1.1 数据来源
8.1.2 SWAT 模型的构建及评价方法
8.1.3 土地利用动态变化及其水文效应的评价方法
8.2 结果与分析
8.2.1 延河流域土地利用结构及其变化
8.2.2 土地利用动态度分析
8.2.3 SWAT 模型在延河流域甘谷驿站的率定与验证
8.2.4 土地利用动态变化对延河流域水文过程的影响
8.3 讨论
8.3.1 延河流域 1975—2000 年期间的土地利用变化特征
8.3.2 延河流域土地利用动态变化的水文效应
8.4 小结
第九章 结论与展望
9.1 主要结论
9.2 论文创新点
9.3 论文的不足及研究展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of precipitation and landuse on runoff during the past 50 years in a typical watershed in the Loess Plateau, China[J]. Huaxing BI1, Bin LIU2, Jie WU3, Lei YUN3, Zhihan CHEN2 and Zhewei CUI31 Prof. in hydrology, College of soil and water conservation, Box 67, Beijing Forestry University, 35 Qinghua East Road, Haidian District, Beijing 100083, China, 2 Researcher in hydrology, Xifeng station of soil and water conservation, Xifeng, Gansu Province, China 3 Graduate Assis., College of soil and water conservation, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China. International Journal of Sediment Research. 2009(03)
[2]Changes in sediment transport in the Kuye River in the Loess Plateau in China[J]. Jueyi SUI1,Yun HE2,and Cheng LIU3 1 Associate Professor,Environmental Engineering Program,University of Northern British Columbia,Prince George,BC,Canada,V2N 4Z9 2 Senior Engineer,China Institute of Water Resources and Hydropower Research,No. A-1,Fuxing Rd.,Beijing 100038,China Ph.D 3 International Research and Training Center on Erosion and Sedimentation,20 Chegongzhuang West Rd.,Beijing 100048,China Ph.D,Prof.. International Journal of Sediment Research. 2009(02)
[3]基于流域富营养化模型的水库水华主要诱发因素及防治对策[J]. 吴挺峰,高光,晁建颖,秦伯强. 水利学报. 2009(04)
[4]城乡交错带土地利用变化及其生态效应[J]. 于开芹,冯永军,郑九华,李新举,李政. 农业工程学报. 2009(03)
[5]Assessing dominant factors affecting soil erosion using a portable rainfall simulator[J]. J.VAHABI,D.NIKKAMI. International Journal of Sediment Research. 2008(04)
[6]径流曲线法在黄土区小流域地表径流预测中的初步应用[J]. 王英,黄明斌. 中国水土保持科学. 2008(06)
[7]黄土丘陵沟壑区延河流域降雨侵蚀力的估算[J]. 赵文武,徐海燕,解纯营. 农业工程学报. 2008(S1)
[8]基于含沙量分段的人类活动对延河水沙变化的影响分析[J]. 王飞,穆兴民,焦菊英,李锐. 泥沙研究. 2008(04)
[9]延河流域径流和输沙周期变化特征的小波分析[J]. 于浩,张晓萍,李锐. 中国水土保持科学. 2008(04)
[10]日气温数据缺测的插补方法试验与误差分析[J]. 王海军,涂诗玉,陈正洪. 气象. 2008(07)
硕士论文
[1]延河流域水保减沙效益及对水库设计的影响分析[D]. 吴胜德.西安理工大学 2003
本文编号：3064310
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