土地利用/覆被变化对三川河圪洞流域山洪形成的影响研究
发布时间:2021-01-24 04:13
山西省地处华北西部的黄土高原东翼,地形地貌条件复杂,降雨时空分布不均,加之人类活动导致的土地利用/覆被的剧烈变化,造成生态环境脆弱、山洪灾害多发频发,严重制约了社会经济的可持续发展。因此,针对山西省黄土地区的特点,研究土地利用/覆被变化在洪水形成各个环节的影响机制,开展在其背景下的洪水预测具有重要意义。本文以山西省西部吕梁市三川河一级支流北川河圪洞水文站以上流域为研究对象,采用遥感解译数据分析了1987-2016年间圪洞流域土地利用/覆被变化特征;采用线性回归分析、累积距平分析和Mann-Kendall检验法对圪洞流域1965-2011年间的暴雨洪水数据进行了趋势分析;采用HECHMS分布式水文模型对圪洞流域1965-2011年间历年最大一场暴雨洪水进行了模拟和参数敏感性分析;探讨了土地利用/覆被变化对流域产汇流参数的影响。遥感解译的圪洞流域1987年、1990年、2003年、2007年、2011年和2016年的土地利用/覆被变化数据结果表明:(1)研究区1987-2016年土地利用类型均有不同程度的变化,林地、耕地、草地、建设用地面积增加,水域、未利用土地面积减少,梯田面积基本保持不...
【文章来源】:太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】:111 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 LUCC对山洪影响研究
1.2.2 山洪预报模型研究进展
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 研究区自然地理及数字流域信息
2.1 研究区自然地理
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 气象水文
2.1.4 土壤植被
2.2 数字流域信息
2.2.1 DEM数据预处理
2.2.2 流向分析
2.2.3 汇流累积量计算
2.2.4 河网及子流域提取
2.2.5 坡度与地表粗糙度
第三章 圪洞流域LUCC特征分析
3.1 土地利用/覆被变化
3.1.1 土地利用结构变化
3.1.2 土地利用变化速度
3.1.3 土地利用类型转化分析
3.2 归一化植被指数
3.3 叶面积指数
3.4 土壤湿度
3.5 本章小结
第四章 暴雨洪水特征分析
4.1 暴雨变化趋势分析
4.1.1 暴雨线性回归分析
4.1.2 暴雨累积距平分析
4.1.3 暴雨Mann-Kendall突变点检验
4.2 洪水变趋势分析化
4.2.1 洪水线性回归分析
4.2.2 洪水累积距平分析
4.2.3 洪水Mann-Kendall突变点检验
4.2.4 频率变化
4.3 暴雨洪水特征对比分析
4.3.1 相似降雨量下对应洪水分析
4.3.2 相似降雨强度下对应洪水分析
4.4 本章小结
第五章 LUCC对圪洞流域洪水过程影响
5.1 HEC-HMS模型简介
5.1.1 产流模型
5.1.2 直接径流模型
5.1.3 河道汇流模型
5.1.4 地下径流模型
5.2 圪洞流域模型建立
5.3 参数的率定与验证
5.4 模拟结果与分析
5.5 参数的敏感性分析
5.5.1 分析方法
5.5.2 分析结果与讨论
5.6 LUCC对产汇流参数的影响
5.6.1 不同LUCC组合情景对产汇流参数的影响
5.6.2 LUCC特征值与模型参数相关分析
5.6.3 不同LUCC变化情景对洪水过程的影响
5.7 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表学术论文
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于HEC-RAS和GIS的小东川河流域沿河村落山洪淹没范围确定[J]. 吴博,王旭兆,臧红飞,王建云. 水电能源科学. 2016(09)
[2]晋江西溪流域不同暴雨过程LUCC的洪水响应[J]. 陈芬,陈兴伟,陈莹. 亚热带资源与环境学报. 2015(04)
[3]DEM数据源及分辨率对HEC-HMS水文模拟的影响[J]. 高玉芳,陈耀登,蒋义芳,彭涛. 水科学进展. 2015(05)
[4]小流域水土保持对山洪影响的情景分析——以涔水南支流域为例[J]. 李昌志,刘昌军,马美红,刘云. 中国防汛抗旱. 2015(06)
[5]基于SWAT模型的流溪河流域土地利用与气候变化对径流的影响[J]. 袁宇志,张正栋,蒙金华. 应用生态学报. 2015(04)
[6]武汉市土地利用结构变化及其驱动因素分析[J]. 胡源,王秀兰. 水土保持研究. 2014(06)
[7]分布式水文模型软件系统研究综述[J]. 江净超,朱阿兴,秦承志,刘军志,陈腊娇,吴辉. 地理科学进展. 2014(08)
[8]基于归一化植被指数的流域植被覆盖分形维数研究[J]. 李斌斌,李占斌,宇涛,李鹏. 农业工程学报. 2014(15)
[9]SWAT模型融雪模块的改进与应用研究[J]. 孟现勇,吉晓楠,刘志辉,肖军仓,陈曦,王芳. 自然资源学报. 2014(03)
[10]SWAT模型水文过程参数区域差异研究[J]. 林炳青,陈莹,陈兴伟. 自然资源学报. 2013(11)
博士论文
[1]基于RS和GIS的区域LUCC的景观生态效应研究[D]. 于洋.东北林业大学 2014
[2]山西省水土保持功能分区及生态脆弱性评价[D]. 赵乾坤.山东农业大学 2014
硕士论文
[1]基于MIKE SHE模型的湟水流域干旱评估预报模型研究[D]. 马全.西北农林科技大学 2014
[2]南平市延平区山洪灾害防治对策研究[D]. 林莉.福建农林大学 2012
[3]山西水土保持生态建设模式研究[D]. 晋京串.西北农林科技大学 2005
本文编号:2996552
【文章来源】:太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】:111 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 LUCC对山洪影响研究
1.2.2 山洪预报模型研究进展
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 研究区自然地理及数字流域信息
2.1 研究区自然地理
2.1.1 地理位置
2.1.2 地形地貌
2.1.3 气象水文
2.1.4 土壤植被
2.2 数字流域信息
2.2.1 DEM数据预处理
2.2.2 流向分析
2.2.3 汇流累积量计算
2.2.4 河网及子流域提取
2.2.5 坡度与地表粗糙度
第三章 圪洞流域LUCC特征分析
3.1 土地利用/覆被变化
3.1.1 土地利用结构变化
3.1.2 土地利用变化速度
3.1.3 土地利用类型转化分析
3.2 归一化植被指数
3.3 叶面积指数
3.4 土壤湿度
3.5 本章小结
第四章 暴雨洪水特征分析
4.1 暴雨变化趋势分析
4.1.1 暴雨线性回归分析
4.1.2 暴雨累积距平分析
4.1.3 暴雨Mann-Kendall突变点检验
4.2 洪水变趋势分析化
4.2.1 洪水线性回归分析
4.2.2 洪水累积距平分析
4.2.3 洪水Mann-Kendall突变点检验
4.2.4 频率变化
4.3 暴雨洪水特征对比分析
4.3.1 相似降雨量下对应洪水分析
4.3.2 相似降雨强度下对应洪水分析
4.4 本章小结
第五章 LUCC对圪洞流域洪水过程影响
5.1 HEC-HMS模型简介
5.1.1 产流模型
5.1.2 直接径流模型
5.1.3 河道汇流模型
5.1.4 地下径流模型
5.2 圪洞流域模型建立
5.3 参数的率定与验证
5.4 模拟结果与分析
5.5 参数的敏感性分析
5.5.1 分析方法
5.5.2 分析结果与讨论
5.6 LUCC对产汇流参数的影响
5.6.1 不同LUCC组合情景对产汇流参数的影响
5.6.2 LUCC特征值与模型参数相关分析
5.6.3 不同LUCC变化情景对洪水过程的影响
5.7 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表学术论文
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于HEC-RAS和GIS的小东川河流域沿河村落山洪淹没范围确定[J]. 吴博,王旭兆,臧红飞,王建云. 水电能源科学. 2016(09)
[2]晋江西溪流域不同暴雨过程LUCC的洪水响应[J]. 陈芬,陈兴伟,陈莹. 亚热带资源与环境学报. 2015(04)
[3]DEM数据源及分辨率对HEC-HMS水文模拟的影响[J]. 高玉芳,陈耀登,蒋义芳,彭涛. 水科学进展. 2015(05)
[4]小流域水土保持对山洪影响的情景分析——以涔水南支流域为例[J]. 李昌志,刘昌军,马美红,刘云. 中国防汛抗旱. 2015(06)
[5]基于SWAT模型的流溪河流域土地利用与气候变化对径流的影响[J]. 袁宇志,张正栋,蒙金华. 应用生态学报. 2015(04)
[6]武汉市土地利用结构变化及其驱动因素分析[J]. 胡源,王秀兰. 水土保持研究. 2014(06)
[7]分布式水文模型软件系统研究综述[J]. 江净超,朱阿兴,秦承志,刘军志,陈腊娇,吴辉. 地理科学进展. 2014(08)
[8]基于归一化植被指数的流域植被覆盖分形维数研究[J]. 李斌斌,李占斌,宇涛,李鹏. 农业工程学报. 2014(15)
[9]SWAT模型融雪模块的改进与应用研究[J]. 孟现勇,吉晓楠,刘志辉,肖军仓,陈曦,王芳. 自然资源学报. 2014(03)
[10]SWAT模型水文过程参数区域差异研究[J]. 林炳青,陈莹,陈兴伟. 自然资源学报. 2013(11)
博士论文
[1]基于RS和GIS的区域LUCC的景观生态效应研究[D]. 于洋.东北林业大学 2014
[2]山西省水土保持功能分区及生态脆弱性评价[D]. 赵乾坤.山东农业大学 2014
硕士论文
[1]基于MIKE SHE模型的湟水流域干旱评估预报模型研究[D]. 马全.西北农林科技大学 2014
[2]南平市延平区山洪灾害防治对策研究[D]. 林莉.福建农林大学 2012
[3]山西水土保持生态建设模式研究[D]. 晋京串.西北农林科技大学 2005
本文编号:2996552
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