艾比湖流域气候与土地利用覆被变化的径流响应研究

发布时间：2018-01-02 20:20

  本文关键词：艾比湖流域气候与土地利用覆被变化的径流响应研究　出处：《新疆大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：处于全球环境变化反应敏感的生态脆弱地带的艾比湖流域,是近年来中国环境演变研究的重点及热点区域。本文以艾比湖仅有二条入湖河流:精河、博尔塔拉河为研究对象,研究影响水文循环的要素及特性,运用SWAT模型和BUDYKO模型研究了气候要素和土地利用覆被要素对径流的影响。获得以下结果:通过对水文循环因素趋势变化及影响进行定量分析,作为水文循环重要能量来源的太阳辐射,在艾比湖区域出现减少趋势,递减率为31.7MJ/m2。年太阳辐射在1985年发生下降突变,呈现“向暗”的变化。在干旱区,降水作为水文循环过程中最为重要的影响因子,55年来流域降水没有发生显著性增加,线性倾向率为7.95mm/10a。降雨在长时间序列中呈多时间尺度特征,变化较大。艾比湖流域平均温度近50年呈现比较明显的增长趋势,平均增温约1.31℃。最高气温增幅为1.097℃,最低气温增加约2.94℃。最高温度、最低温度、平均温度突变时间分别在1995年、1989年、1996年,发生增温突变。平均气温在秋季及冬季升温最为显著,最高气温在秋季及冬季升温最为显著,而最低气温的四季升温显著。作为连接水分和能量变化的潜在蒸散发,在1996年发生由少向多的突变,1996-年后为显著上升趋势,平均递增率为3.43 mm/a。春季、夏季、秋季三季的变化趋势与全年的变化一致,春季、夏季、秋季的潜在蒸散发突变点分别在1999年、1996年、1999年。风速是全年及季节潜在蒸散发的主导因素。温度日较差是春季潜在蒸散发的主导因素,而平均温度对夏季与秋季潜在蒸散发具有最大的贡献。研究区年实际蒸散发呈波动上升趋势,但不显著。年降水对实际蒸发量有着重要影响,二者变化呈现出较高的一致性。降水是全年及春季、夏季、秋季实际蒸发量变化的主导因素,风速是冬季实际蒸发量变化的主导因素。通过对三站多年径流分析,三站径流没有显著性增加或者减少趋势。精河站及温泉站的径流峰值主要集中在6-8月,而博河站月径流变化主要集中在冬季,变化较为平缓。变差系数分析显示三站处于0.132-0.151之间。构建SWAT运行数据库并在年及月时间尺度模拟三站径流,并对模拟结果进行了校准、率定及不确定性分析,年径流、月径流校准期内的效率系数Ens在0.7左右,相对误差小于15%决定系数Rz大于0.7,满足模型模拟精度。不确定性分析表明DEM分辨率和子流域划分水平对年径流影响较小。最后对气候变化与土地利用覆被变化对径流变化的贡献进行了分离,在精河站,气候变化对径流量的贡献率为16.4%,而人类活动对径流量的贡献率为83.6%。温泉站,气候变化对径流量的贡献率为54.7%,而人类活动对径流量的贡献率为45.3%。在博乐站,气候变化对径流量的贡献率为39.2%,而人类活动对径流量的贡献率为60.8%。通过以干旱指数为自变量来表示径流因变量的变化程度、干旱指数变化1%,则径流变化为3.2%-6.8%。基于Cheng公式对径流敏感性分析,降雨增加10%,径流将平均增加5.38%。如果潜在蒸散发增加10%,径流平均将减少10.54%。景观参数增加10%,径流将减少29.83%。通过弹性分析公式,计算出艾比湖流域的不同土地利用类型的径流敏感系数结果显示:未利用地对径流的响应程度最大,灌木林和水域对径流变化影响很小。在以SWAT模型所确定的流域范围,综合水文单元、水系、覆被、气候等作用,以艾比湖研究区2013年土地利用现状图为基础图件,进行径流响应程度分区,划分为高度敏感区、中度敏感区、一般敏感区等三个区。
[Abstract]:In this paper , we study the influence of climate factors and land use cover factors on runoff in the winter of 1995 , 1996 and 1999 . The results are as follows : The average temperature increases at 1.097 鈩，

本文编号：1370773