丹汉江流域不同尺度景观格局变化对水沙及水质的影响研究
发布时间：2021-01-22 12:48
丹汉江流域是我国南水北调中线工程的重要水源涵养区,对陕西、湖北两省的社会发展具有重大意义。流域的径流量、输沙量和水质受景观变化的影响,并且在不同的时空尺度上影响程度不同。本文以丹汉江流域在陕西省的部分作为研究对象,基于2000-2015年期间的水文和水质监测数据,通过地理信息技术（GIS）、景观格局分析、灰色关联度模型以及最小二乘回归模型等,对研究期内流域的水沙变化基本特征、土地利用格局、植被变化特征及局部地区水质变化进行初步分析,构建植被-地形景观因子,探究流域景观格局在不同空间尺度上对于水沙的影响差异,以及不同时空尺度上对典型小流域水质变化的影响。本研究取的主要结果如下:（1）丹汉江流域在研究期内,多年平均降水量为789.2mm,多年平均径流量为1430.3亿m3,多年平均输沙量为214.1万吨,汛期占比分别为73.9%、75.7%和92.5%;多年平均径流量呈现增长趋势,变异程度较小;输沙量呈现减小趋势且变异程度较大;干流水质基本属于中等变异和弱变异,符合国家Ⅱ类地表水水质标准;（2）丹汉江流域的草地和林地为土地利用景观基质,草地、林地和耕地的面积占比分别为40.9%、33.6%...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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西安理工大学硕士学位论文123.2水沙变化过程及趋势分析3.2.1降水过程及特征分析由表3-1可知，丹汉江流域的多年平均降雨量为789.2mm，由表3-2可知汛期为5-9月，占到年降雨量的73.9%；年降雨的最大值和最小值为1069.3mm和648.5mm，分别出现在2011年和1997年；1990-1999年多年平均降水量为727.5mm，其中汛期降水量为517.5mm，占年均降水量的71.1%。以1990-1999年为基准期，则2000-2009年和2010-2018年的年降水量分别增加了10.2%和16.0%；2000-2009年和2010-2018年的汛期降雨量分别较基准期增加了16.2%和22.9%；说明进入20世纪后，丹汉江流域的降水有增长趋势，用二项式做一次平滑后也呈现出波动增长趋势（图3-1）；同时，2000-2009年和2010-2018年的降水变异系数分别为14.8%和14.9%，均低于基准期，说明在2000年以后，降水的离散程度较小，其年平均值的代表性更好。表3-1年际降水量特征统计表Tab.1-1Statisticsofinterannualprecipitationcharacteristics特征值1990-1999年2000-2009年2010-2018年1990-2018年年平均（mm）727.5801.8843.7789.2汛期（mm）517.5601.4635.8583.1最大1年（mm）869.21033.31069.31069.3最小1年（mm）529.7624.0684.5529.7变差系数（%）15.214.814.915.7图3-11990-2018年丹汉江流域年平均降水量Fig.3-1AnnualaverageprecipitationinDanhanBasinfrom1990to2018
3流域水沙变化分析13丹汉江流域1990-2018年降水量距平和累积距平的变化过程如图3-2所示，按降水量的年际变化过程，丹汉江研究期内降水序列以2002年为节点，1990-2002年期间年降水主要是一个持续减小的过程，2002-2010年期间的年降水主要是一个持续增加的过程，累积距平在总序列上出现了归零状态，说明研究时段的水文序列值的一致性较好。图3-21990-2018年丹汉江流域年平均降水（累积）距平图Fig.3-2Anomalyofannualaverageprecipitation(cumulative)inDanhanBasinfrom1990to2018丹汉江流域1990-2018年的逐月降水如图3-3所示，在研究期内呈现波动增长的趋势，由M-K趋势检验可知，降水量增长趋势不显著（P＞0.05）；根据绝对变率的正负可知，年降水主要集中在5-9月，其中月降水量最大月份（7月）为最小月份（12月）的21倍，分别为153.1mm和7.2mm；在多年的月降水量统计中，12月-次年3月的变差系数较大（＞50%），说明降水量在年内非集中期的离散程度较大，而集中期的离散程度普遍较小，其平均值的代表性较好。表3-2丹汉江流域年际月平均降水量特征统计Tab.3-2StatisticsofthecharacteristicsofmonthlyaverageprecipitationinDanhanBasin月份（月）123456789101112平均值（mm）7.513.531.551.385.3103.6153.1123.3117.865.429.57.2绝对变率(%)-58.2-52.2-34.2-14.419.537.987.457.652.0-0.4-36.3-58.6变差系数（%）78.067.847.841.941.940.035.047.357.849.973.693.4
本文编号：2993256
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西安理工大学硕士学位论文123.2水沙变化过程及趋势分析3.2.1降水过程及特征分析由表3-1可知，丹汉江流域的多年平均降雨量为789.2mm，由表3-2可知汛期为5-9月，占到年降雨量的73.9%；年降雨的最大值和最小值为1069.3mm和648.5mm，分别出现在2011年和1997年；1990-1999年多年平均降水量为727.5mm，其中汛期降水量为517.5mm，占年均降水量的71.1%。以1990-1999年为基准期，则2000-2009年和2010-2018年的年降水量分别增加了10.2%和16.0%；2000-2009年和2010-2018年的汛期降雨量分别较基准期增加了16.2%和22.9%；说明进入20世纪后，丹汉江流域的降水有增长趋势，用二项式做一次平滑后也呈现出波动增长趋势（图3-1）；同时，2000-2009年和2010-2018年的降水变异系数分别为14.8%和14.9%，均低于基准期，说明在2000年以后，降水的离散程度较小，其年平均值的代表性更好。表3-1年际降水量特征统计表Tab.1-1Statisticsofinterannualprecipitationcharacteristics特征值1990-1999年2000-2009年2010-2018年1990-2018年年平均（mm）727.5801.8843.7789.2汛期（mm）517.5601.4635.8583.1最大1年（mm）869.21033.31069.31069.3最小1年（mm）529.7624.0684.5529.7变差系数（%）15.214.814.915.7图3-11990-2018年丹汉江流域年平均降水量Fig.3-1AnnualaverageprecipitationinDanhanBasinfrom1990to2018
3流域水沙变化分析13丹汉江流域1990-2018年降水量距平和累积距平的变化过程如图3-2所示，按降水量的年际变化过程，丹汉江研究期内降水序列以2002年为节点，1990-2002年期间年降水主要是一个持续减小的过程，2002-2010年期间的年降水主要是一个持续增加的过程，累积距平在总序列上出现了归零状态，说明研究时段的水文序列值的一致性较好。图3-21990-2018年丹汉江流域年平均降水（累积）距平图Fig.3-2Anomalyofannualaverageprecipitation(cumulative)inDanhanBasinfrom1990to2018丹汉江流域1990-2018年的逐月降水如图3-3所示，在研究期内呈现波动增长的趋势，由M-K趋势检验可知，降水量增长趋势不显著（P＞0.05）；根据绝对变率的正负可知，年降水主要集中在5-9月，其中月降水量最大月份（7月）为最小月份（12月）的21倍，分别为153.1mm和7.2mm；在多年的月降水量统计中，12月-次年3月的变差系数较大（＞50%），说明降水量在年内非集中期的离散程度较大，而集中期的离散程度普遍较小，其平均值的代表性较好。表3-2丹汉江流域年际月平均降水量特征统计Tab.3-2StatisticsofthecharacteristicsofmonthlyaverageprecipitationinDanhanBasin月份（月）123456789101112平均值（mm）7.513.531.551.385.3103.6153.1123.3117.865.429.57.2绝对变率(%)-58.2-52.2-34.2-14.419.537.987.457.652.0-0.4-36.3-58.6变差系数（%）78.067.847.841.941.940.035.047.357.849.973.693.4
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