松花江流域融雪产流特征及其影响因素研究

发布时间：2017-10-13 20:06

  本文关键词：松花江流域融雪产流特征及其影响因素研究

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【摘要】：全球约60%的陆地面积被季节性积雪覆盖,我国每年持续时间2个月以上的稳定积雪区有420×104km2。东北、内蒙古东部和北部、新疆北部和西部、青藏高原区,是我国能够形成融雪径流的主要区域,并且冻融作用强烈。松花江流域融雪径流对弥补河道枯水期流量,缓解中、下游春耕用水矛盾,以及对农业生产等都具有重要的意义。本文以松花江流域为研究对象,通过滑动平均法、Mann-Kendall非参数检验法、斜率估计法、相关关系分析等多种方法相结合的途径,在充分分析融雪径流产生主要影响因素的基础上,对融雪径流产生的基础条件——降雪在松花江流域的分布特征进行系统研究,阐明降雪分布的主要影响因素及其影响关系。在此基础上,进一步通过春季解冻期相关资料分析松花江流域融雪径流分布特征,并通过其在流域分布特征与融雪径流产生与发展的主要影响因素之间的关系分析,明确融雪径流量、融雪径流发生与发展过程与降雪、地貌、土地利用、气候之间的相关关系,为松花江流域融雪径流调控与利用奠定理论基础。分析松花江流域1956~2010年55年间辐射、气温、降雪量以及径流量的变化趋势、变化幅度、空间变化规律、春季融雪径流特征及其影响因素,得出结论如下:(1)1962~2011年间平均太阳总辐射的变化过程总体可以分为四个阶段:1956~1980年辐射趋于平稳;1981~1985年平均辐射骤降,趋势显著;1986~1997,辐射呈现上升趋势;而1998年以后的年均辐射的变化趋于平稳,略有下降。黑河、长春、哈尔滨、佳木斯气象站观测辐射下降幅度分别为:0.007KJ/m2·yr、0.011KJ/m2·yr、0.008KJ/m2·yr、0.004KJ/m2 yr,富裕站辐射出现小幅度增加,增幅为0.004KJ/m2·yr。松花江流域多年平均辐射支流明显大于干流,呈现从西南到东南递减,松花江干流中游、松花江东北部向西北方向递增的趋势。(2)松花江流域春季及年均气温具有阶段性特征。1956~2011年间松花江流域年平均温度的变化过程总体可以分为四个阶段,1956~1962年为迅速上升阶段;1963~1972年温度呈缓慢降低趋势;1973~1987年温度呈现小幅度波动上升;1988年以后年均温度变化迅速上升。春季解冻期平均气温变化可以分为三个阶段,1956~1963年为平均气温迅速上升阶段;1964~1972年为平均气温呈现降低趋势;1973~1988年温度波动上升;1989年开始温度迅速上升。松花江流域春季解冻期温度变化趋势与年平均气温变化趋势大致相同,增幅分别为0.036℃/yr和0.047℃/yr。松花江流域年平均温度升高幅度总体具有自东南向中部递增再向西北递减的变化。(3)松花江流域1956~2011年55年降雪量具有明显的阶段性变化,1956~1963年降雪量骤减;1964~1989年降雪量缓慢上升,其中1974-1978年降雪量有小幅度减小趋势;1990~1999年降雪量呈现下降趋势;2000~2011年降雪量呈上升趋势,尤其是2008年以后降雪量有大幅度上升。降雪量增加幅度为0.15mm/yr。在整个松花江流域,北部大兴安岭林区降雪量较大,松花江中西部地区降雪量最少,松花江流域中游降雪量居中,松花江东部即松花江下游降雪量最大。(4)1956~2010年松花江流域径流量的均值为19.94~724.26×108m3/yr,春季解冻期径流量的均值在1.26~119.97×108m3/yr之间,均表现为佳木斯哈尔滨库漠屯晨明兰西碾子山。库漠屯、晨明、兰西、哈尔滨、佳木斯站径流变化一致性较高,1965~1979年变现为波动下降,1980-1988年径流量迅速上升,1989~2010年径流量呈现波动下降趋势。松花江流域六个水文站多年平均径流量以及春季解冻期径流量均呈现减小的趋势,其中哈尔滨、佳木斯站径流量变化幅度较大,分别为4.01×108m3/yr和6.67×108m3/yr,春季解冻期哈尔滨、佳木斯站径流量变化幅度分别为0.5×108m3/yr和0.7×108m3/yr。松花江流域径流与温度和辐射呈现负相关,相关性不显著,而降雪量与径流量呈正相关。
【关键词】：春季解冻期 融雪 径流 松花江流域
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P426.63
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第一章 绪论13-18
• 1.1 研究依据13
• 1.2 研究目标与内容13-14
• 1.2.1 研究目标13-14
• 1.2.2 研究内容14
• 1.3 研究方法与技术路线14-18
• 第二章 国内外研究进展18-23
• 2.1 积雪研究进展18-20
• 2.1.1 积雪影响因素18-19
• 2.1.2 积雪特征19-20
• 2.2 融雪研究进展20-23
• 2.2.1 融雪影响因素20-21
• 2.2.2 融雪预报研究21-23
• 第三章 松花江流域环境特征23-32
• 3.1 自然地理特征23-27
• 3.1.1 流域位置23-24
• 3.1.2 气候与水文24-26
• 3.1.3 自然资源26-27
• 3.2 人文环境特征27-32
• 3.2.1 地形地貌27-28
• 3.2.2 水资源利用概况28
• 3.2.3 社会经济概况28-32
• 第四章 松花江流域太阳辐射、气温特征研究32-51
• 4.1 松花江流域太阳辐射特征32-41
• 4.1.1 辐射年际间变化特征33-37
• 4.1.2 辐射年代际间变化特征37-38
• 4.1.3 辐射月际间变化特征38-39
• 4.1.4 辐射空间分布特征39-41
• 4.2 松花江流域气温特征41-49
• 4.2.1 气温年际间变化42-45
• 4.2.2 气温年代际间变化特征45-46
• 4.2.3 气温月际间变化46-47
• 4.2.4 年平均气温变化空间分布47-48
• 4.2.5 辐射与温度间变化规律48-49
• 4.3 小结49-51
• 第五章 松花江流域降雪特征51-67
• 5.1 降雪年际间变化特征51-56
• 5.2 降雪年代际间变化特征56
• 5.3 降雪月际间变化特征56-57
• 5.4 降雪变化幅度空间分布特征57-59
• 5.5 降雪影响因素59-65
• 5.6 小结65-67
• 第六章 松花江流域融雪径流研究67-97
• 6.1 松花江流域径流特征70-75
• 6.1.1 径流年际变化特征70-72
• 6.1.2 径流年代际变化特征72-73
• 6.1.3 径流月际变化特征73-75
• 6.2 松花江流域春季解冻期融雪径流特征75-83
• 6.2.1 松花江主要支流春季解冻期融雪径流特征78-80
• 6.2.2 松花江干流春季解冻期融雪径流特征80-83
• 6.3 松花江春季解冻期融雪径流影响因素83-95
• 6.3.1 春季解冻期大气辐射对融雪径流的影响83-87
• 6.3.2 春季解冻期温度对融雪径流的影响87-92
• 6.3.3 春季解冻期降雪量对融雪径流的影响92-95
• 6.4 小结95-97
• 第七章 结论及有待深入研究的问题97-99
• 7.1 主要结论97-98
• 7.1.1 主要结论97-98
• 7.1.2 主要创新点98
• 7.2 有待深入研究的问题98-99
• 参考文献99-105
• 个人简介105

【参考文献】

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本文编号：1026801