一、水文模拟研究评述(论文文献综述)
李苏[1](2021)在《气候变化和人类活动对流域径流的影响研究》文中提出近年来随着经济的快速发展,气候持续变暖和人类活动对水文循环过程的影响程度越来越剧烈,导致水文气象要素的时空分布发生一定变化,因此积极开展气候变化和人类活动对径流的影响研究有助于深刻了解变化环境下的流域水文循环规律,对水资源管理、水资源可持续利用和优化调度具有一定的科学价值和实际意义。本文以洺河流域为研究区,在分析各水文气象要素变化特征的基础上,构建基于“时变参数”的流域SWAT(Soil and Water Assessment Tool)水文模型,结合降水~径流双累积曲线法、累积量斜率变化率分析法、弹性系数法及水文模拟法等方法定量分离评判气候变化和人类活动对径流的影响;基于此,设置相应情景进一步研究径流对气候变化和土地利用的响应,并采用时间序列法和元胞自动机-马尔科夫(Cellular Automata-Markov,CA-Markov)模型进行气候和土地利用预测,驱动SWAT水文模型,预测2030年临洺关水文站天然径流过程,根据2030年各水库天然来水量和取用水继而进行水库调节得到考虑人类活动的临洺关水文站实际径流过程。主要研究成果如下:(1)采用线性回归检验法、Mann-Kendall非参数检验法、Morlet小波分析法、有序聚类法和非参数Pettitt检验法,探讨了洺河流域不同时间尺度水文气象要素的趋势性、周期性和突变性变化规律。(2)构建了基于“时变参数”的洺河流域SWAT模型,采用SWAT-CUP对不同时段的模型参数进行率定和验证。结果表明,临洺关水文站各时段实测月径流过程与模拟月径流过程均拟合较好,满足相关评判标准,可用于定量分离评估气候变化和人类活动对径流的影响。(3)采用降水~径流双累积曲线法、累积量斜率变化率分析法、弹性系数法及水文模拟法等方法定量分离了气候变化和人类活动对流域径流的影响。结果表明,尽管四种方法原理不同、所需数据不同,但从归因结果来看,相比基准期(1960~1977年),人类活动期各时段影响径流减少的主要因素均为人类活动,气候变化次之。基于SWAT模型定量分离了水库调蓄、取用水、土地利用及其他人类活动要素对径流影响,结果表明取用水为人类活动影响的主要因素,水库调蓄对径流减少影响程度次之;土地利用对径流的减少起负作用;同时径流量的变化仍受到水土保持、其他水利工程建设的影响。(4)通过设置不同气候情景,分析了径流对气候变化的响应,结果表明,径流与气温呈负相关,与降水呈正相关,且径流对降水的敏感程度比径流对气温的敏感程度高。设置不同土地利用情景,分析径流对土地利用变化的响应。结果表明,各土地利用情景产流量大小依次为建设用地>耕地>林地>草地。(5)采用时间序列法和CA-Markov模型预测2030年气候和土地利用类型,利用SWAT模型模拟了2030年洺河流域主要控制断面天然径流过程,并进一步分析了考虑人类活动情况下临洺关站实际径流过程。结果表明,2030年临洺关水文站天然径流受气温变暖和建设用地的增加,相比同样降水条件的2011典型年天然径流有所增加。根据2030年各水库天然来水过程,对水库进行调节计算,得到2030年临洺关站实际径流量为770.8万m3,且主要集中在汛期,相比典型年实测径流变化不大。因此为恢复河道生态环境,挖掘农业、工业、生活节水潜力和加强水源、供水设施的优化配置是必要的。
杨文发,王乐,张俊[2](2021)在《流域多尺度水文预报应用进展及适用性探讨》文中研究指明水文预报作为一项非工程措施,在水旱灾害防御、水资源综合利用,以及社会经济建设等领域发挥着越来越重要的支撑和保障作用。回顾了近年来国内外有关流域水文预报技术应用进展,梳理了流域多尺度水文预报的概念,系统性地阐述了多尺度水文预报应用中的关键技术和方法、面临的问题和不足以及未来的发展趋势,并重点探讨了流域水文预报中涉及的不确定性因素以及水文气象耦合方面的不匹配性等问题。最后,基于对流域水文预报适用性的分析,强调了在拓展流域不同预见期水文预报新业务实践中考虑水文预报适用性的重要性,提出了现状条件下拓展多尺度流域水文预报业务的指导性原则及建议。
孙青言,陆垂裕,郭辉,严聆嘉,张博[3](2021)在《地表水地下水耦合模型在大型山丘平原交错区的研发与应用》文中认为大型山丘平原交错区复杂的自然地理和人类活动特征增加了水文循环研究和水资源评价、管理的难度,地表水地下水耦合模型作为流域/区域水文循环模拟的重要工具,为解决这类大型区域诸多水文水资源问题提供了便利。针对目前地表水地下水耦合模型难以兼顾精度和效率的问题,论文提出了一种新型半松散耦合机制,将三维有限差分地下水流数值模型嵌入半分布式水文模型MODCYCLE,摒弃了目前流行的水文响应单元(HRU)与地下水网格单元空间和信息转换方式,通过建立子流域—网格单元的空间关联和地表水文—地下水流之间的实时信息交互,实现大型山丘平原交错区的地表水地下水耦合模拟。在三江平原构建了模型并开展应用研究。校验评估显示,模型达到了良好的模拟效果,具备了水文循环现状模拟和预测未来的能力。最后,利用该模型输出分析了三江平原2002—2014年的地表水地下水转化关系。结果表明,降水量和农业灌溉量的增加导致全区域土壤水蓄量年均增加6.51亿m3,但却使地表水和地下水储量分别减少0.99亿m3/a和3.03亿m3/a,降水量的增加并没有通过产流和入渗补给改善因用水急剧增加引起的地表水、地下水衰减的趋势;不同分区的降水入渗补给系数和基流指数差异显着,是多种自然和人为因素综合作用的结果。相关成果可为类似地区水文循环研究和水资源评价工作提供参考。
武海喆[4](2021)在《渭河水文模拟中气象数据的适用性及模型参数特性研究》文中进行了进一步梳理近百年来,随着人类活动对大气以及下垫面的高强度干扰,全球气候变暖愈发明显,流域的降水、蒸发、径流等水文气象环节受到直接性的影响。降水和潜在蒸散发作为水文模拟最重要的气象输入数据,评价不同方法得到的潜在蒸散发量和降水数据的水文模拟适用性,对于揭示变化环境下流域产流规律具有重要价值,对黄河流域的生态保护和水资源安全具有重要意义。研究“非稳态”流域的水文模型参数时变特征,建立能够代表流域特征变化规律的模型参数估计方法,将在一定程度上改善水文模型在变化环境下的模拟和预测精度。本论文以渭河北道水文站上游流域为研究区,首先对研究区的生态水文气象要素的时空演变规律进行分析;然后,采用分布式SWAT水文模型,分析了不同估算方法的潜在蒸散发数据在渭河上游流域水文模拟中的适用性;其次,以地面站点实测降水数据为参考基准,评价了 CMFD、MSWEP、CMADS降水产品的多尺度精度,设置两种参数情景检验了不同降水产品作为SWAT模型的降水数据的可行性;最后,通过分段率定获取了水文模型时变参数序列,分析了模型参数与流域降水、潜在蒸散发、NDVI等环境表征因子的关系。取得的主要研究成果如下:(1)针对研究区域降水、潜在蒸散发、气温、径流、植被指数等要素,采用线性回归法和累积距平法,揭示了流域生态水文气象要素的演变规律。结果表明:1965-2017年的年降水量呈递减趋势,年潜在蒸散发量、年均气温和年径流深均呈递增趋势;年潜在蒸散发量在1994年前后发生显着性突变,年均气温在1997年前后发生显着性突变;年均NDVI值呈显着增长趋势,在2011年之后植被状况得到明显改善,从2001年到2017年流域年均NDVI值增加了 19.7%。(2)基于北道水文站上游流域的下垫面数据和2001-2017年水文气象数据,构建了SWAT水文模型,并对日径流进行了参数率定和验证。结果表明:敏感的参数共6个,其中最敏感的参数是径流曲线数CN2,除了个别年份外,北道水文站的日径流模拟值能够较好的反映出日流量变化过程,率定期模型评价指标确定性系数R2、Nash-Sutcliffe效率系数和KGE系数均大于0.54,能够满足水文模拟精度要求。SWAT模型在渭河上游流域具有较好的适用性。(3)采用Penman-Monteith法(PETP-M)和E-601型蒸发皿蒸发数据(PET601)分别驱动SWAT模型,使用SUFI-2优化算法进行参数敏感性分析、模型率定、验证和不确定性分析。结果表明:不同方法所得潜在蒸散发量值差异较大,PET601法潜在蒸散发量低于Penman-Monteith法,但都具有相似的年内分布。使用PETP-M和PET601驱动水文模型模拟径流过程,水文模拟精度较好,PET601法更适合渭河流域,潜在蒸散发的偏差对于水文模拟的影响由于模型参数的调整明显削弱很多。(4)结合研究区域地面站点观测数据,定量分析了多源融合降水数据CMFD、MSWEP、大气同化数据CMADS等降水产品的多时空尺度的精度,这3套降水数据基本上能够反映流域降水空间分布规律,但存在一定程度的偏差,在各时间尺度的降水量对比中MSWEP表现较优,日尺度的平均误差仅为0.05 mm。各降水产品分别驱动SWAT模型可以很好的模拟渭河上游日流量过程,对各降水数据分别率定参数后的模拟精度比相同参数的结果明显改善,这些降水产品在渭河流域水文模拟中具有替代地面站点实测降水数据的潜力。(5)以每1年为时段分段率定SWAT模型,获取了水文模型时变参数序列,分析了4个模型参数与流域降水、潜在蒸散发、NDVI等环境表征因子的关系。研究表明:模型参数在研究期内均随着时间发生不同程度的波动,参数ESCO的变化与流域蒸发量逐年递增的规律相同。模型参数均与流域潜在蒸发表现出一定的相关关系,说明在渭河上游水文模型参数变化与流域潜在蒸散发的变化密切相关,因此可以将潜在蒸散发作为模型参数动态变化的表征因子。
高涵[5](2021)在《基于SWAT与Visual Modflow模型的博斯腾湖流域绿洲地下水模拟研究》文中研究说明本文以博斯腾湖流域绿洲为研究对象,在分析研究区域气象因子和水文要素的基础上,构建研究区域地表水和地下水模型,将地表水模拟结果作为地下水研究区域边界条件进行模拟;根据模拟结果定量分析地下水各项水均衡要素的占比,为研究区域水资源的高效开发利用与保护提供技术支撑;同时还根据预测延展的气象水文资料及不同情景方案对研究区域未来地下水位变化进行及水均衡项预测。其主要研究成果如下:(1)分别采用线性趋势法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法,对博斯腾湖流域降水、蒸发和径流的趋势性、突变性和周期性进行综合分析,探究博斯腾湖流域主要气象因子和水文要素的变化规律,结果发现:博斯腾湖流域降水量、径流量呈现缓慢增大的趋势,年蒸发量呈现缓慢降低的趋势,且都存在周期性变化规律。(2)根据SWAT模型模拟的研究区域径流过程,采用2001年1月-2003年12月实测径流量代入SWAT-CUP软件利用SUFI-2算法对建立的地表水模型参数进行调参与敏感性分析。采用2004年1月-2010年12月实测径流量对三个流域的模拟结果进行验证,R2分别为0.802、0.798和0.755,Ens为0.78、0.76和0.61,说明该模型模拟结果能够较为真实地反映开都河流域、黄水沟流域、清水河流域径流的实际变化趋势。(3)构建研究区域水文地质概念模型并对研究区域进行网格划分,根据研究区域水循环情况对源汇项进行分析计算并建立研究区域地下水模型。将实测2001年1月-2003年12月地下水位带入Visual Modflow模型与模拟值进行比较分析同时调整模型参数;采用2004年1月-2010年12月实测地下水位来验证模拟结果,其三个代表井相对误差分别为0.12、0.17和0.10以及均方根误差分别为0.39、0.35和0.23,其误差值均较小;且三个代表井相关系数分别为0.675、0.710和0.681,均大于0.5,说明建立的研究区域地下水模型可以预测地下水位的变化情况。(4)根据博斯腾湖流域气象因子及水文要素特征,结合年降雨量、年蒸发量和年径流量趋势性、突变性和周期性分别将其延展预测至2025年。结合气象因子及水文特征预测情况及研究区域城市规划和社会发展需求制定三种不同情景方案,将三种不同情景方案带入模型进行模拟并根据模拟结果对不同方案的影响进行分析。根据三种不同情景方案的预测结果可知:三种情景方案向下研究区域的地下水流场趋势总体上没有发生变化;同时分析三种方案下典型代表井GW-17#地下水位变化,为了改善研究区域土地盐碱化的现状采用第三种地下水开采方案。
张琴,张利平,邓瑶,王书霞,肖宜[6](2021)在《气候模式与水文模拟关键技术研究进展及展望》文中研究指明近几十年来国内外研究者针对全球气候变化与水文模拟相关的科学问题进行了大量的研究,因此有必要对其进行系统的回顾。首先以降水和气温为例,回顾了历史时期观测到的气候变化;然后结合最新的CMIP6计划,简要叙述了气候模式研究与水文模拟研究的关键技术方法,包含气候模式的研究进展、气候变化情景的构建技术、气候模式的评估与未来的预估、水文模型的选择和气候模式-水文模型的连接技术;同时拓展到气候变化影响评估的不确定性来源及量化方法;最后讨论了气候变化与水文模拟研究中存在的问题,并结合国家和行业发展需求提出了研究展望。
顾天威[7](2021)在《基于资料同化的清江流域大气-水文耦合预报研究》文中认为传统的洪水预报以实况降水驱动水文模型进行预报,预见期一般较短。在水文模型中耦合降水预报信息是延长洪水预报预见期的一种有效方式。但是,降水预报的准确性依旧有待改进,特别是在洪水多发、地形复杂的山区。同时,资料同化已经被证明是改善降水预报的一种重要手段。本文针对清江流域,构建了基于资料同化的高分辨率WRF/WRF-Hydro大气-水文耦合预报模型。首先基于2017-2018年八场典型洪水过程分别同化常规观测和雷达资料并分析了大气模式流域尺度的降水预报效果。然后进行了清江流域WRF-Hydro模式参数率定,探讨了 2015-2018年十三场洪水过程的模拟效果。最后在此基础上,开展了基于资料同化的2017-2018年八场洪水过程的大气-水文耦合预报研究,探讨了同化对基于耦合模型的洪水预报效果的影响。研究得到的主要结论如下:(1)大气模式资料同化及降水预报结果表明:同化常规观测资料使得面雨量的峰值出现时间误差减小,面雨量随时间变化的过程与实况更吻合,且不同洪水过程预报效果的不确定性减小,但对于量值的误差仍然存在不确定性。同化雷达资料较同化常规观测资料使得预报面雨量的峰值出现时间进一步准确、峰值误差更小,且不同过程降水预报效果的不确定性更小,流域降水预报效果整体改善明显。(2)水文模型参数率定及洪水模拟结果表明:对于清江流域洪水过程的模拟,模拟结果对入渗系数和曼宁糙率较地表糙率和地表持水深度更敏感,率定后的参数能够表达出清江流域地形起伏大、河道狭窄陡峭、森林覆盖率高的特点。十三场洪水过程的模拟精度整体较高,WRF-Hydro模式能够适用于地形复杂的清江流域的洪水模拟。在模拟过程中发现,单洪峰过程的模拟效果整体要优于多洪峰过程,且多洪峰过程的模拟误差主要体现在模拟洪峰值的偏高。(3)大气-水文耦合洪水预报的结果表明:径流预报高度依赖于降水预报,同化常规观测资料能够使得径流过程的预报误差有所减小,但不同洪水过程流量预报误差的不确定性仍然存在。同化雷达资料使得预报径流过程更加准确、流量的峰值误差更小,因而预报径流的纳什效率系数明显提高。而且通过同化雷达资料,不同洪水过程径流预报效果的不确定性显着减小,耦合模型预报的洪水过程的准确性显着提高。
王湘臻[8](2021)在《多源卫星降水产品在喀喇昆仑-昆仑山典型流域的精度评估与应用》文中研究表明作为地球水循环的基本组成部分,降水具有重要的水文学意义。然而,在复杂地形和恶劣气候条件的影响下,我国西北地区降水观测工作难度大,获取某一山区观测数据更为困难。卫星遥感降水反演技术的发展,为克服这一局限提供了可能。受传感器、地形及气候等因素的影响,不同降水产品在同一区域的适用性存在着明显差别。本文基于适用性较好的CHIRPS、GSMaP、TRMM 3B42 V7和SM2RAIN四套降水资料,分别从降水和径流模拟的角度评估了各产品在西北干旱山区流域水文研究中的适用性,并利用线性回归模型校正、平均偏差校正和比例系数校正三种方法对优选后的降水产品进行校正,同时借助SWAT水文模型进一步验证优选校正降水产品的适用性。主要结论如下:(1)四套卫星降水数据在喀喇昆仑-昆仑山区流域内的空间分布存在明显差异,GSMaP和TRMM在2008—2018平均年降水呈现出降水量由北向南、由东向西递增的趋势,与冰川洪水科学考察测定调查结果较为一致,CHIRPS和SM2RAIN的年最大降水区分布在研究区中部,南部极高山区降水量偏少,表明其存在低估高海拔山区降水以及高估中部降水的可能。季节尺度上,GSMaP与TRMM各季节降水空间分布与年尺度较为一致,降水量均呈现出从东北向西南递增的趋势,而CHIRPS与SM2RAIN则与调查结果差别较大。(2)GSMaP在年、季节和月三个时间尺度均与表现出与观测降水的高相关性(CC≥0.9)。年尺度上,GSMaP的均方根误差和相对偏差分别为14.29mm和9.7%,误差相对较小。季节尺度上,GSMaP在春夏秋三个季节的RMSE均小于8mm,BIAS均小于15%,尽管冬季(BIAS≥74.12%)存在一定程度的高估,但低于CHIRPS(BIAS=151.44%)、TRMM(BIAS=357.09%)和SM2RAIN(BIAS=‐76.40%)三套产品的误差。月尺度上,GSMaP与实测降水的均方根误差和相对偏差分别为3.19mm和9.7%。另对比GSMaP在各个时间尺度的标准偏差,均与实际降水较为接近。可见,GSMaP在各时间尺度的反演精度均表现突出。(3)从CHIRPS、GSMaP、TRMM和SM2RAIN四套降水数据的径流模拟结果来看,SM2RAIN在各个流域率定期和验证期的NS均超过0.60,R2均超过0.80,模拟效果最好,但其在冬季部分月份模拟值为0m3/s,与实际径流存在明显差异。GSMaP在各流域率定期和验证期的NS均超过0.55,且R2均超过0.80,水文模拟应用结果较为出色。TRMM和CHIRPS降水产品模拟效果稍差,各流域率定期和验证期的R2基本处于0.80以下,且NS均小于0.60。四套降水产品模拟径流在各流域的相对误差均大于0,模拟径流值存在低估,这与模型缺少冰川融水计算过程相关。总体而言,SM2RAIN和GSMaP两降水产品在喀喇昆仑-昆仑山区流域水文模拟中表现出较大的应用潜力。(4)采用线性回归模型、平均偏差和比例系数三种方法对GSMaP降水进行校正,并利用多个精度指标对校正降水进行评价,结果表明三种方法校正的降水数据均能有效提高GSMaP卫星日降水的精度,其中经比例系数校正的降水数据与各观测降水数据总体表现出最高的一致性(CC≥0.76)和最小的离散水平(RMSE<1mm)。从高低估程度来看,比例系数和线性回归模型校正后的降水相较于观测降水高估明显(BIAS>0),平均偏差方法校正的降水在塔什库尔干(BIAS=-17.07%)和皮山(BIAS=-1.36%)两站存在低估,在其余测站存在高估。(5)三种方法校正后的日平均降水空间分布与校正前基本一致,最大降水区均分布在研究区的西南部,但降水区间存在一定差异。经线性回归模型和比例系数校正后的日降水介于0.24~0.90mm和0.18~0.95mm之间,相较于校正前(0.17~1.17mm)明显减小。另外,线性回归校正和比例系数校正后的降水数据在叶尔羌河流域的平均值分别增高至0.37mm和0.24mm,在和田河流域的平均值分别增加至0.29mm和0.27mm,表明两种方法一定程度上削弱了强降水,增强了弱降水。平均偏差校正后的日平均降水区间增加明显(0.16~1.75mm),在叶尔羌河与和田河流域的日平均值分别增高为0.51mm、0.36mm,该方法校正后的降水可能存在高估。(6)利用SWAT模型对校正后的降水数据在喀喇昆仑—昆仑山水文应用中的有效性进行分析。结果表明,基于三种方法校正后的降水数据,模拟径流值与实测值的拟合程度均有所提升(NS>0.6),比例系数校正降水在各流域模拟的径流值与实际径流值的相关程度增高明显(0.87≤R2≤0.93),线性回归校正(0.73≤R2≤0.86)和平均偏差校正(0.58≤R2≤0.63)的模拟值与实际值的一致性相对较差,这反映模型输入的降水与实际情况存在较大误差。此外,平均偏差校正降水模拟径流在和田河两个子流域的低估程度较小(PPBIAS<2%),在模型缺少冰川模块的条件下,该降水存在高估实际降水的可能。总体来看,比例系数校正后的降水资料在水文模拟应用中表现出了巨大潜力。
李秀清[9](2021)在《基于VIC模型的丹江流域水文模拟及水资源管理对策》文中认为丹江流域是我国南北气候和自然地理的分界线秦岭山脉的重要水源涵养地之一,也是南水北调中线工程的重要水源区。近年来,随着气候变化、土地利用变化对流域水循环的影响加剧,以及工农业生产乃至区域经济发展变化,丹江流域的水资源也发生了相应变化,因此,开展丹江流域水文模拟研究径流以及水文情势变化对该地区水资源管理具有重要的现实意义。论文以陕西省丹江流域为研究对象,构建VIC水文模型进行水文模拟,分析流域径流变化的特征和原因,预测了流域未来的径流变化情况,并提出丹江流域所在区域的水资源管理对策。论文以秦岭山地丹江流域丹凤水文站的月径流观测数据来率定模型以使参数本地化,建立了该流域的VIC水文模型,以流域出水口荆紫关水文站和竹林关、武关水文站实测径流数据验证模型在丹江流域的适用性并讨论分析VIC水文模型径流模拟在流域内部分区的差异,用于模拟流域过去的水文过程及预测流域未来的径流变化状况。分析流域径流变化的驱动因素,在土地利用变化和气候变化趋势下研究流域的径流变化情况,构建流域径流变化综合分析框架,评价流域的生态流量和生态需水状况,提出丹江流域水资源管理对策,为变化环境下流域水文响应研究以及丹江流域水资源的利用和管理提供有益参考。主要研究工作和结论如下:(1)通过DEM、植被、土壤、气象驱动数据处理,制备流域模型参数,构建秦岭山地丹江流域VIC水文模型,利用丹凤水文站实测月径流、陕西省丹江流域水情监测径流以及荆紫关水文站日、月径流数据进行参数调整,将模型应用于秦岭山地丹江流域,并利用武关、竹林关水文站数据检验,检测VIC水文模型在丹江流域的适用状况,分析该流域水资源的时空分布规律。研究结果表明,丹凤站实测资料检验Nash效率系数率定期为0.82、验证期为0.81,VIC陆面水文模型能够较好的反映陕西省丹江流域的日、月径流过程;相对误差率定期为4.51%、验证期为2.13%,能够很好的模拟该流域的水量平衡;利用参数移植,将丹凤站建立VIC水文模型用于陕西省丹江流域进行率定与验证,通过省境出口断面径流资料验证表现出较好的适用性,充分说明VIC水文模型在中小流域尺度的秦岭山地丹江流域具有一定的适用性。(2)采用理论分析与模型模拟相结合的方法,在流域径流变化规律的基础上从影响模型上边界气象驱动条件的气候变化、模型下边界下垫面植被变化的土地利用变化分析流域径流变化的驱动因素。基于Budyko假设的气候弹性系数法和VIC水文模型模拟进行丹江流域内部分区径流变化的归因分析。研究结果表明气候变化和人类活动的影响对丹江流域径流变化的贡献在流域内部分区间存在显着的空间差异,商洛市的中心区商州区和丹凤县的分布区所在的上游分区流域是区域人口和工农业产区主要集聚地、当地社会经济发展和人类活动的中心,相对于中下游的武关河流域、银花河流域、下游区域,下垫面条件变化的影响更为显着,但气候变化是整个丹江流域径流变化的主要影响因素。从土地利用/土地覆被变化与径流的响应关系得出丹江流域的土地利用变化与径流变化体现出一定的相关性,草地、耕地减少,林地增加,流域年均径流减少,与草地减少、耕地还林使蒸散发和截留增加响应流域径流量出现减少的趋势耦合。(3)针对丹江流域过去50多年的径流变化和水文情势变化,论文利用已构建的丹江流域分布式VIC水文模型,模拟了流域1961-2019年流域长期的逐日径流过程。在此基础上,结合生态流量(生态盈余量和生态不足量)和IHA指标,对丹江流域水文情势变化进行分析,构建丹江流域生态需水度评价方法对流域生态环境需水状况进行综合评价。结果表明,过去50多年秦岭山地丹江流域径流呈减少趋势,这一趋势与流域降水减少趋势一致;1990年代以来,人类活动进一步加剧了径流的减少,流域生态流量整体呈现出生态不足量。流域的生态环境需水量存在不足状况,尤其是下游区域生态需水量出现明显不足。(4)利用新一代气候变化情景RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5下CMIP5的BNU-ESM、BCC-CSM1.1(m)、IPSL-CM5A-MR、CSIRO-MK3.6.0、Can ESM2模式的降尺度处理数据驱动丹江流域VIC水文模型,耦合模拟气候变化下径流对气温、降雨的响应,从而预测未来气候情景下秦岭山地丹江径流的变化趋势。结果表明:在未来气候情景下丹江流域气温将继续上升,绝大部分地区的降雨量在未来情景下将会出现减少趋势;由于气温和降雨等因素的综合影响,丹江流域未来时期多年平均径流量呈减少趋势,全年各月均有不同程度的减少,汛期径流量减少幅度较小,而枯水期径流量减少幅度较大,枯水期极容易出现干旱灾害,流域未来水资源管理将面临挑战。(5)基于以上VIC水文模型模拟评估预测研究结果,对南水北调水源区的丹江流域进行了水资源分区划分,将丹江流域划分为上游丹江商州区和中游武关丹凤区、银花山阳区和下游丹江商南区,并将VIC水文模型模拟水资源时空分布状况和生态需水评估以及VIC水文模型耦合未来气候情景模式预测未来水资源状况结合起来,根据具体的流域水资源分区状况提出响应的水资源管理对策。为流域水资源划分提供参考,并对当地的水资源管理提供了理论支持和对策建议。提出节水、高效用水、充分利用与建设水利设施工程、流域分区水土治理、水资源分区保护等统筹管理对策。
蓝华鲲[10](2021)在《岩溶区流域水文气象要素演变规律及气候变化条件下径流响应研究》文中进行了进一步梳理随着社会的不断发展,全球气候和环境也随之发生显着变化,其中与人类发展密切相关的水循环系统也受到了巨大影响。受气候变化和人类活动的影响,我国极端气候事件频发、南涝北旱和水环境恶化等,这极大制约我国社会经济的可持续发展。因此研究流域历史和未来水文气象要素变化及流域径流过程的变化,对流域水资源合理开发利用、防洪抗旱、流域生态环境保护和水资源安全具有重要意义。本文以中国西南典型喀斯特流域——澄碧河流域为研究对象,开展气候变化下岩溶区流域水文气象要素特征历史变化规律和流域未来径流变化响应研究,以资为西南典型岩溶区流域水资源高效利用、水资源规划管理和水安全保障提供科学参考依据,为缓解当前西南岩溶区流域水资源短缺情势和加快西南地区国民经济社会发展提供技术服务。本研究主要成果如下:(1)采用线性趋势法、Modified Mann-Kendall趋势检验法、极点对称模态分解法、启发式分割法、小波分析和滑动Copula函数分析澄碧河流域1979~2019年降水和径流序列的趋势性、变异性及降水-径流关系的周期性和变异性。结果表明:澄碧河流域年降水量总体呈显着上升趋势,年面降水量增长率为6.9mm/a;降水年内分布不均,流域和各站点降水集中分布在5~8月;坝首站年径流深总体呈上升趋势,径流深增长速率为1.906mm/a;降水和径流突变年份均发生在2014年;2010年后降水量和径流量在高能量区存在正相位相关显着周期,1979~1997年低能量区降水-径流存在相关显着周期;降水-径流关系在2013年发生突变,联合序列的最佳Copula函数由Gumbel-Copula函数变为Frank-Copula函数。(2)依据流域历史水文气象要素演变规律,在澄碧河流域上搭建新安江水文模型,结果表明模型在澄碧河流域水文过程模拟中具有较好的适用性。模型模拟日尺度径流的率定期确定性系数DF和相关系数R2均达到0.89,验证期的DF和R2分别为0.85和0.875;模型模拟月尺度径流的率定期和验证期的确定性系数分别达到0.95和0.92;模型在流域汛期模拟效果优于非汛期,汛期和非汛期模型模拟精度分别为0.92和0.87。评估结果显示,新安江模型基本能反映澄碧河流域降雨-径流过程,可以将其作为工具用于该流域未来气候变化下的径流响应研究;历史时期径流变化主要受人类活动和气候变化影响,影响占比分别为34.1%和65.9%。(3)EC-Earth3模式SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下输出的澄碧河流域未来日降水量、日最高气温和日最低气温结果显示,2020~2100年降水、最高温和最低温总体呈现上升的趋势,特别是SSP5-8.5情景下流域未来年降水量较基准年增长13.2%,年均日最高气温涨幅达到0.055℃/a,年均日最低气温增长速率为0.060℃/a。(4)将率定好的新安江模型与EC-Earth3模式输出的数据进行耦合,进而得出澄碧河流域未来径流变化过程。流域未来径流模拟结果显示SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下的未来年径流深均有所增加,三种气候变化情景下未来时期多年平均年径流深较基准年分别增加了167.57mm、159.40mm和228.73mm;三种气候变化情景下流域未来年内径流变化呈“单峰型”,峰值提前至7月出现,且峰值变化较大,特别是SSP5-8.5情景下峰值达到164.99mm,较历史时期增加了47.8%;流域未来径流变化的主导因素为降水,平均贡献率达到71.68%。
二、水文模拟研究评述(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水文模拟研究评述(论文提纲范文)
(1)气候变化和人类活动对流域径流的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 气候变化对水资源的影响研究进展 |
1.2.2 人类活动对径流的影响研究进展 |
1.3 气候变化及人类活动对径流影响的定量分析 |
1.4 存在的问题 |
1.5 主要研究内容与技术路线 |
第2章 研究区概况 |
2.1 流域自然状况 |
2.1.1 地理位置及地形地貌 |
2.1.2 河流水系 |
2.1.3 水文气象 |
2.1.4 土壤植被 |
2.1.5 水利工程 |
2.2 数据来源 |
2.2.1 水文气象数据 |
2.2.2 土壤数据 |
2.2.3 土地利用数据 |
2.2.4 DEM数据 |
第3章 水文气象要素变化特征 |
3.1 水文气象要素变化特征识别方法 |
3.1.1 趋势性分析方法 |
3.1.2 周期性分析方法 |
3.1.3 突变性分析方法 |
3.2 水文气象要素趋势性分析 |
3.2.1 降水变化趋势 |
3.2.2 气温变化趋势 |
3.2.3 潜在蒸散发变化趋势 |
3.2.4 径流变化趋势 |
3.3 水文气象要素周期性分析 |
3.3.1 降水周期性分析 |
3.3.2 气温周期性分析 |
3.3.3 潜在蒸散发周期性分析 |
3.3.4 径流周期性分析 |
3.4 水文气候要素突变性分析 |
3.4.1 降水突变点分析 |
3.4.2 气温突变点分析 |
3.4.3 潜在蒸散发突变点分析 |
3.4.4 径流突变点分析 |
3.4.5 突变点结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 SWAT水文模型构建 |
4.1 SWAT模型概述 |
4.2 SWAT模型结构与原理 |
4.2.1 SWAT模型结构 |
4.2.2 SWAT模型原理 |
4.3 SWAT模型数据库构建 |
4.3.1 DEM图 |
4.3.2 土地利用数据库 |
4.3.3 土壤数据库 |
4.3.4 气象数据库 |
4.3.5 水库 |
4.3.6 生活及工业取用水 |
4.3.7 灌溉用水 |
4.4 SWAT模型流域特征提取 |
4.4.1 流域水系提取及子流域的划分 |
4.4.2 水文响应单元划分 |
4.5 SWAT模型参数率定及验证 |
4.5.1 模拟时段选取 |
4.5.2 SWAT模型的建立 |
4.5.3 参数敏感性分析 |
4.5.4 参数率定 |
4.6 本章小结 |
第5章 定量分离气候变化及人类活动对径流的影响 |
5.1 研究方法 |
5.1.1 降水~径流双累积曲线法 |
5.1.2 累积量斜率变化率分析法 |
5.1.3 弹性系数法 |
5.1.4 水文模拟法 |
5.2 气候变化与人类活动的径流响应估算 |
5.2.1 研究阶段的划分 |
5.2.2 降水~径流双累积曲线法 |
5.2.3 累积量斜率变化率分析法 |
5.2.4 弹性系数法 |
5.2.5 水文模拟法 |
5.2.6 归因结果对比分析 |
5.3 径流变化归因分析 |
5.3.1 气候要素 |
5.3.2 人类活动要素 |
5.4 本章小结 |
第6章 径流对气候变化和土地利用的响应 |
6.1 径流对气候变化的响应 |
6.1.1 气候情景的设计方法 |
6.1.2 年均径流对气候变化的响应 |
6.1.3 年内径流对气候变化的响应 |
6.2 径流对土地利用的响应 |
6.2.1 土地利用变化特征分析 |
6.2.2 土地利用情景的设计方法 |
6.2.3 土地利用情景下的径流响应 |
6.3 基于气候和土地利用变化的径流预测 |
6.3.1 土地利用预测 |
6.3.2 基于气候和土地利用变化的径流预测 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文和参加科研情况 |
致谢 |
作者简介 |
(2)流域多尺度水文预报应用进展及适用性探讨(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 流域多尺度水文预报概念 |
2 流域多尺度水文预报应用研究 |
2.1 流域短中期水文预报 |
2.1.1 定量降水预报技术及其应用 |
2.1.2 流域短中期水文预报模型 |
(1) 集总式水文模型。 |
(2) 分布式水文模型。 |
2.2 长期水文预报 |
2.2.1 物理成因分析法 |
2.2.2 传统数理统计方法 |
2.2.3 人工智能应用 |
2.2.4 基于耦合气候模型的长期径流预测 |
2.3 水文集合概率预报 |
(1) 集合前处理技术。 |
(2) 统计后处理技术。 |
3 水文预报适用性问题 |
3.1 水文预报的不确定性 |
3.1.1 短中期预报的不确定性 |
3.1.2 长期预测的不确定性 |
3.2 水文气象耦合应用实践中的不匹配性 |
3.2.1 水文、气象时空尺度不匹配 |
3.2.2 不断增长的业务需求与现有水文预报技术之间不匹配 |
4 结 语 |
(3)地表水地下水耦合模型在大型山丘平原交错区的研发与应用(论文提纲范文)
1 半松散耦合模型综述 |
2 MODCYCLE模型及其地表水地下水耦合机制 |
2.1 模型结构简介 |
2.2 耦合模拟机制 |
2.2.1 时空关联 |
2.2.2 信息交互 |
3 模型在大型山丘平原交错区的构建 |
3.1 研究区概况 |
3.2 模型数据准备 |
3.3 模型校验 |
4 三江平原地表水地下水转化分析 |
4.1 全区域水文循环转化关系 |
4.2 平原区地下水动态分析 |
4.3 分区地下水补给排泄系数差异性分析 |
5 结论与展望 |
(4)渭河水文模拟中气象数据的适用性及模型参数特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 降水数据研究进展 |
1.2.2 流域水文模型研究进展 |
1.2.3 水文模型时变参数研究进展 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 研究区域概况及基础数据 |
2.1 研究区域概况 |
2.2 数据来源 |
2.2.1 水文气象资料 |
2.2.2 空间属性数据 |
2.2.3 植被指数数据 |
2.2.4 降水产品 |
3 渭河上游生态水文气象要素时空变化规律分析 |
3.1 研究方法 |
3.1.1 线性回归法 |
3.1.2 累积距平法 |
3.2 水文气象要素时空演变规律分析 |
3.2.1 降水演变规律分析 |
3.2.2 潜在蒸散发演变规律分析 |
3.2.3 气温演变规律分析 |
3.2.4 径流演变规律分析 |
3.3 植被指数演变规律分析 |
3.3.1 NDVI年际演变规律 |
3.3.2 NDVI年内演变规律 |
3.4 本章小结 |
4 渭河北道水文站上游流域SWAT模型构建 |
4.1 构建SWAT模型数据库 |
4.1.1 数字高程模型 |
4.1.2 土地利用数据库 |
4.1.3 土壤数据库 |
4.1.4 气象数据库 |
4.2 基于DEM的水文参数提取 |
4.3 模型参数率定及验证 |
4.3.1 参数敏感性分析 |
4.3.2 模型适用性评价指标 |
4.3.3 参数率定及验证结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 不同潜在蒸发数据对水文模拟的影响分析 |
5.1 数据和研究方法 |
5.1.1 数据 |
5.1.2 潜在蒸散发量计算 |
5.1.3 不确定性分析 |
5.2 潜在蒸散量计算结果对比分析 |
5.3 水文模型模拟结果和不确定分析 |
5.4 本章小结 |
6 不同降水产品的精度评价及水文模拟的替代性研究 |
6.1 数据和研究方法 |
6.1.1 数据 |
6.1.2 研究方法 |
6.2 不同降水产品精度分析结果 |
6.2.1 流域空间精度评价 |
6.2.2 年尺度精度评价 |
6.2.3 季尺度精度评价 |
6.2.4 日尺度精度评价 |
6.2.5 不同降水强度的日降水精度评价 |
6.3 降水产品在水文模拟中的适用性分析 |
6.3.1 固定参数模拟 |
6.3.2 变化参数模拟 |
6.4 本章小结 |
7 水文模型参数时变特征及其与环境要素关系分析 |
7.1 水文模型时变参数 |
7.2 模型参数与环境要素关系分析 |
7.3 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:攻读学位期间主要研究成果 |
(5)基于SWAT与Visual Modflow模型的博斯腾湖流域绿洲地下水模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 地表水模型 |
1.2.2 地下水模型 |
1.2.3 地表水模型与地下水模型耦合 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 研究区域概况 |
2.1 研究自然地理概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地质概况 |
2.1.3 气象 |
2.1.4 水文 |
2.2 水资源及其利用现状 |
2.2.1 地表水资源及其利用 |
2.2.2 地下水资源及其利用 |
2.3 水质及生态环境状况 |
2.4 本章小结 |
3 研究区域气象因子与水文要素分析 |
3.1 研究分析方法 |
3.1.1 趋势性分析 |
3.1.2 突变性分析 |
3.1.3 周期性分析 |
3.2 降水分析 |
3.2.1 趋势性分析 |
3.2.2 突变性分析 |
3.2.3 周期性分析 |
3.3 蒸发量 |
3.3.1 趋势性分析 |
3.3.2 突变性分析 |
3.3.3 周期性分析 |
3.4 径流分析 |
3.4.1 趋势性分析 |
3.4.2 突变性分析 |
3.4.3 周期性分析 |
3.5 本章小结 |
4 研究区域地表水SWAT模型的建立 |
4.1 SWAT模型简介 |
4.1.1 SWAT模型概述 |
4.1.2 SWAT模型原理 |
4.1.3 SWAT模型数据库构建 |
4.2 研究区域模型建立与运行 |
4.2.1 研究区域模型的建立 |
4.2.2 研究区域模型的运行 |
4.3 模型率定与验证 |
4.3.1 参数的敏感性分析 |
4.3.2 模型验证与适用性分析 |
4.4 流域水量平衡分析 |
4.5 本章小结 |
5 研究区域地下水数值模型的建立 |
5.1 Visual-Modflow模型简介 |
5.1.1 Visual-Modflow模型概述 |
5.1.2 Visual-Modflow数值模型原理 |
5.2 模型建立与运行 |
5.2.1 水文地质概念模型的建立 |
5.2.2 数学模型建立与求解 |
5.2.3 参数分区与初始条件 |
5.2.4 汇源项输入 |
5.3 模型识别与验证 |
5.3.1 模型的识别 |
5.3.2 模型的验证 |
5.4 水平衡分析 |
5.5 本章小结 |
6 研究区域地下水动态预测 |
6.1 气象因子与径流的延展预测 |
6.1.1 年降水量延展预测 |
6.1.2 年蒸发量延展预测 |
6.1.3 年径流量延展预测 |
6.2 不同情景方案下地下水位模拟预测 |
6.2.1 汇源项预测 |
6.2.2 模拟预测结果 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 存在问题与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(6)气候模式与水文模拟关键技术研究进展及展望(论文提纲范文)
0 引言 |
1 观测到的气候变化 |
2 气候模式研究 |
2.1 模式评估研究进展 |
2.2 气候变化情景的构建 |
2.3 气候模式评估与未来预估 |
3 降尺度方法 |
3.1 动力降尺度 |
3.2 统计降尺度 |
4 水文模拟研究 |
4.1 水文模型的选择 |
1)经验统计模型 |
2)集总式概念模型 |
3)基于物理过程的分布式模型 |
4.2 大尺度水文模型的开发 |
5 气候变化对水文水资源影响评估的不确定性 |
1)气候变化情景的不确定性 |
2)气候模式的不确定性 |
3)降尺度方法的不确定性 |
4)水文模型的不确定性 |
6 存在问题及展望 |
(7)基于资料同化的清江流域大气-水文耦合预报研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 水文模型 |
1.2.2 大气-水文耦合模型预报 |
1.2.3 资料同化在耦合模型中的应用 |
1.3 研究目的及论文框架 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 论文框架 |
第二章 清江流域大气-水文耦合预报模型构建 |
2.1 大气-水文耦合模型介绍 |
2.1.1 WRF模式及WRFDA同化系统 |
2.1.2 WRF-Hydro模式 |
2.2 清江流域耦合预报模型构建 |
2.2.1 清江流域 |
2.2.2 耦合预报模型构建方法 |
2.2.3 资料介绍及处理 |
2.3 本章小结 |
第三章 大气模式资料同化及清江流域多个例降水预报试验 |
3.1 试验设计及个例介绍 |
3.1.1 同化资料介绍 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 八场过程介绍 |
3.2 清江流域降水预报结果分析 |
3.2.1 面雨量 |
3.2.2 降水评分 |
3.3 本章小结 |
第四章 清江流域水文模型参数率定及多过程洪水模拟效果评估 |
4.1 十三场洪水过程介绍 |
4.2 参数率定 |
4.2.1 参数选取及敏感性分析 |
4.2.2 率定方法 |
4.2.3 率定结果分析 |
4.3 洪水模拟效果评估 |
4.3.1 率定期模拟结果 |
4.3.2 验证期模拟结果 |
4.4 本章小结 |
第五章 清江流域大气-水文耦合预报模型不同个例试验效果分析 |
5.1 耦合试验设计 |
5.2 八场过程站点流量预报结果分析 |
5.3 典型洪水过程预报结果诊断 |
5.3.1 单洪峰过程 |
5.3.2 多洪峰过程 |
5.4 本章小结 |
第六章 结语与讨论 |
6.1 结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 讨论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)多源卫星降水产品在喀喇昆仑-昆仑山典型流域的精度评估与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 卫星降水产品精度评价及适用性研究 |
1.2.2 卫星降水产品校正方法研究进展 |
1.2.3 基于卫星降水数据的径流模拟研究进展 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究目标及内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 研究区概况与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 自然地理位置 |
2.1.2 地形地貌特征 |
2.1.3 气候水文特征 |
2.2 数据来源 |
2.2.1 数字高程模型 |
2.2.2 土地利用数据 |
2.2.3 土壤数据 |
2.2.4 气象数据 |
2.2.5 径流数据 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 数据评价指标 |
2.3.2 SWAT模型评估标准 |
2.3.3 降水产品的校正方法 |
第3章 多卫星降水数据在喀喇昆仑-昆仑山区典型流域精度评估 |
3.1 卫星降水的空间差异对比 |
3.1.1 年降水空间差异对比 |
3.1.2 季节降水空间差异对比 |
3.2 卫星降水的时间差异性分析 |
3.2.1 年尺度评估 |
3.2.2 季节尺度评估 |
3.2.3 月尺度评估 |
3.3 本章小结 |
第4章 多卫星降水数据在喀喇昆仑-昆仑山区典型流域径流模拟中的应用 |
4.1 模型构建 |
4.1.1 基于DEM的流域划分 |
4.1.2 水文响应单元划分 |
4.1.3 气象数据处理及输入 |
4.1.4 模型运行 |
4.2 模型率定 |
4.3 流域径流模拟结果分析与评价 |
4.3.1 叶尔羌河径流模拟评价 |
4.3.2 喀拉喀什河径流模拟评价 |
4.3.3 玉龙喀什河径流模拟评价 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于不同校正方法的卫星降水数据应用评价 |
5.1 基于不同校正方法的融合降水精度评估 |
5.1.1 线性回归模型校正 |
5.1.2 平均偏差校正 |
5.1.3 比例系数校正 |
5.1.4 校正降水产品的空间分布对比 |
5.2 融合校正降水资料在SWAT模型应用结果分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文及研究成果 |
致谢 |
(9)基于VIC模型的丹江流域水文模拟及水资源管理对策(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 水文模型研究进展 |
1.2.2 流域径流变化研究进展 |
1.2.3 生态需水研究进展 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究技术路线 |
第二章 研究区概况 |
2.1 流域概况 |
2.2 地质地貌 |
2.3 气候和水文 |
2.4 土壤和植被 |
2.5 社会经济特征 |
第三章 丹江流域VIC模型的建立 |
3.1 VIC水文模型介绍 |
3.1.1 VIC模型简述 |
3.1.2 VIC模型的特点 |
3.2 VIC模型的原理 |
3.2.1 能量平衡 |
3.2.2 蒸散发 |
3.2.3 冠层水量平衡 |
3.2.4 地表直接径流 |
3.2.5 基流 |
3.2.6 土壤水 |
3.3 丹江流域VIC模型模拟系统构建 |
3.3.1 VIC模型模拟系统 |
3.3.2 流域信息提取 |
3.3.3 植被输入数据的制备 |
3.3.4 土壤输入数据制备 |
3.3.5 气象驱动数据准备 |
3.3.6 区域控制文件 |
3.4 VIC模型的运行 |
3.4.1 VIC陆面模型运行 |
3.4.2 汇流模型运行 |
3.5 VIC模型的参数率定及精度分析 |
3.5.1 参数敏感性分析 |
3.5.2 VIC模型参数率定和模拟精度检验 |
3.6 模拟结果与分析 |
3.6.1 丹江流域VIC模型参数率定与评价 |
3.6.2 丹江上游流域VIC模型模拟结果与分析 |
3.6.3 丹江流域VIC水文模型模拟验证讨论 |
第四章 丹江流域径流变化的驱动因素分析 |
4.1 流域径流分析 |
4.1.1 径流平均值 |
4.1.2 数字特征值 |
4.1.3 相关分析 |
4.1.4 趋势分析 |
4.1.5 突变分析 |
4.2 气候变化对流域径流的影响分析 |
4.3 土地利用变化对流域径流的影响分析 |
4.3.1 基于不同土地覆被数据的VIC模型比较与验证 |
4.3.2 丹江流域土地利用变化 |
4.3.3 土地利用变化情景模拟分析 |
4.3.4 丹江流域35 年来的土地利用变化的径流响应分析 |
4.3.5 VIC模型未来下垫面输入数据变化分析 |
4.4 流域径流变化的归因分析 |
第五章 丹江流域过去50年的水文模拟及生态需水评价 |
5.1 丹江流域过去50多年的水文过程模拟 |
5.2 丹江流域过去50多年的径流变化及影响因素分析 |
5.3 丹江流域水文情势变化分析 |
5.3.1 描述水文情势变化的指标 |
5.3.2 丹江流域水文情势变化分析 |
5.4 丹江流域生态需水评价 |
5.4.1 生态需水 |
5.4.2 生态需水满足度 |
5.4.3 生态需水满足度评价结果 |
第六章 未来气候情景下丹江流域径流变化分析 |
6.1 未来气候变化情景和降尺度 |
6.1.1 区域气候模式与降尺度 |
6.1.2 不同气候情景下的多气候模式气温、降水变化 |
6.2 未来气候情景下的丹江流域径流模拟分析 |
6.2.1 流域未来径流预测 |
6.2.2 流域内径流年内变化分析 |
6.2.3 流域内径流空间变化分析 |
第七章 丹江流域水资源管理对策建议 |
7.1 流域水资源状况 |
7.2 丹江流域水资源分区 |
7.3 基于VIC模型的丹江流域水资源管理对策 |
7.3.1 流域上游分区管理措施 |
7.3.2 流域中游小流域分区管理措施 |
7.3.3 流域下游分区管理对策 |
7.3.4 流域水资源管理建议 |
第八章 结论与展望 |
8.1 研究结果 |
8.2 论文主要创新点 |
8.3 不足与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(10)岩溶区流域水文气象要素演变规律及气候变化条件下径流响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 水文模型发展及研究现状 |
1.2.2 岩溶区水文过程模拟的研究进展 |
1.2.3 气候变化下水文气象要素变化及径流响应研究进展 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 研究区概况及研究方法 |
2.1 澄碧河流域概况 |
2.1.1 地质地貌 |
2.1.2 河流水系 |
2.1.3 水文气象特征 |
2.2 数据来源及预处理 |
第三章 水循环要素变化特征分析 |
3.1 研究方法 |
3.1.1 Modified Mann-Kendall(MMK)趋势检验法 |
3.1.2 启发式分割法 |
3.1.3 极点对称模态分解 |
3.1.4 小波分析 |
3.1.5 滑动Copula函数 |
3.2 降水变化特征分析 |
3.2.1 降水趋势变化分析 |
3.2.2 降水变异分析 |
3.3 径流变化特征分析 |
3.3.1 径流年际变化特征 |
3.3.2 径流年内变化特征 |
3.3.3 径流变异特征 |
3.4 降水-径流关系周期性及变异性分析 |
3.4.1 降水-径流关系周期变化特征分析 |
3.4.2 降水-径流关系变异性分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 澄碧河流域水文过程模拟研究 |
4.1 三水源新安江模型简介 |
4.2 模型参数率定 |
4.3 模型应用 |
4.4 历史时期径流变化归因分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 澄碧河流域未来气候变化及径流响应研究 |
5.1 气候变化情景及模式选择 |
5.2 澄碧河流域未来气候变化特征 |
5.2.1 未来降水变化趋势分析 |
5.2.2 未来最高气温变化趋势分析 |
5.2.3 未来最低气温变化趋势分析 |
5.3 流域未来径流变化分析 |
5.4 未来时期径流变化归因分析 |
5.4.1 气温弹性推导 |
5.4.2 未来径流变化归因分析 |
5.5 未来径流模拟不确定性分析 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表论文情况 |
四、水文模拟研究评述(论文参考文献)
- [1]气候变化和人类活动对流域径流的影响研究[D]. 李苏. 河北工程大学, 2021
- [2]流域多尺度水文预报应用进展及适用性探讨[J]. 杨文发,王乐,张俊. 人民长江, 2021(10)
- [3]地表水地下水耦合模型在大型山丘平原交错区的研发与应用[J]. 孙青言,陆垂裕,郭辉,严聆嘉,张博. 地理科学进展, 2021(08)
- [4]渭河水文模拟中气象数据的适用性及模型参数特性研究[D]. 武海喆. 西安理工大学, 2021
- [5]基于SWAT与Visual Modflow模型的博斯腾湖流域绿洲地下水模拟研究[D]. 高涵. 西安理工大学, 2021(01)
- [6]气候模式与水文模拟关键技术研究进展及展望[J]. 张琴,张利平,邓瑶,王书霞,肖宜. 气象科技进展, 2021(03)
- [7]基于资料同化的清江流域大气-水文耦合预报研究[D]. 顾天威. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [8]多源卫星降水产品在喀喇昆仑-昆仑山典型流域的精度评估与应用[D]. 王湘臻. 曲阜师范大学, 2021(02)
- [9]基于VIC模型的丹江流域水文模拟及水资源管理对策[D]. 李秀清. 西北大学, 2021(12)
- [10]岩溶区流域水文气象要素演变规律及气候变化条件下径流响应研究[D]. 蓝华鲲. 广西大学, 2021(12)