基于降水相态识别的锡林河流域降雪集中度与集中期特征分析及融雪径流模拟研究

发布时间：2020-04-13 21:41

【摘要】：锡林河是我国典型的草原内陆河,流域所处的锡林郭勒草原属寒旱区典型草原,常年干旱,降水稀少,是该区域的主要气候特征。降水的年内分布季节性明显,冬季降水量占全年降水量的比重较大,由降雪形成的季节性积雪是该地区重要的淡水资源,其春季的积雪融水又是地区性的地下水、地表水的主要补给来源之一,但降雪也会引起雪灾和春季草原融雪性洪水等自然灾害的发生,威胁草原牧区人民的生命财产安全,影响当地农牧业发展及生态文明建设。因此,准确识别冬季降雪量,了解降雪变化趋势,掌握其集中度与集中期的时空变化规律,模拟预测未来气候条件下融雪径流演变趋势,对锡林河流域水资源规划及自然灾害防御及经济发展具有十分重要意义。本文基于双温度阈值法结合统计学指数方程及概率估计识别研究区的降雪量,得到较为准确的降雪量数据后,采用小波分析、突变检验、R/S分析等方法分析了流域降雪的集中期、集中度变化特征,并对未来的降雪规律作出预测。运用2014-2016年的降水和气温资料结合遥感数据(积雪面积),研究了 SRM融雪径流模型在锡林河流域的适应性,并对未来气候变化下融雪径流的演变作出了预测。论文主要结果如下:(1)双温度阈值法与降雪识别方程组合的降雪识别方法,可较好的估计锡林河流域各站点的降雪量,相关系数均在0.89以上,误差在4%以内;1980-2016年锡林河流域各站点之间的估计降雪量变化趋势不一致,整个流域降雪量呈现出东增西减的趋势;根据突变检验结果取1980年为流域的典型突变点,设立温度与降水变化模拟方案,得出气温升高对降雪期各月的降雪量变化呈负贡献,降水量的增加则对降雪呈正贡献,气温与降水共同作用会促进降雪量的增加。(2)流域内锡林浩特站降雪较为集中,而阿巴嘎旗站降雪最不集中。流域降雪南部较北部更加集中,集中度增减趋势则呈西增东减之势。流域大部分站点都存在12月上旬这一个共同的集中期,集中期偏早年较多。集中度存在以25a左右为主的周期变化,在此周期内降雪会经历集中—不集中—集中的交替变化,集中期的变化以24a为主周期,在主周期内存在早—晚—早交替变化,且2016年以后集中期仍处在偏早期。流域的集中度在未来年变化趋势主要表现为反持续性,集中期表现为持续性。(3)SRM模型可以较好的反映锡林河融雪期径流变化趋势,有效捕捉融雪径流洪峰到达日期及洪峰流量。模拟值的拟合优度确定系数(R2)与体积差(DV),均优于世界气象组织公布的模型模拟精度均值。模型在锡林河流域的适应性表现较好。未来融雪径流的洪峰流量会随降水的增加而增加,径流流量产生的时间随温度的升高而不断提前,融雪径流总量会呈现出随温度升高而增加,同样当降水增加时径流也会随之变大。降水将是引起未来融雪径流变化的主导因素。
【图文】：

锡林河流域

逦基于降水相态识别的锡林河流域降雪集中度与集中期特征分析及融雪径流模拟研究逡逑研究区概况与数据处理逡逑１研究区概况逡逑１．１流域地理与地形地貌逡逑锡林河流域位于内蒙古自治区锡林郭勒盟中部，是锡林郭勒草原流域面积最大的逡逑陆河。河水发源于内蒙古赤峰市克什克腾旗敖仑湖等１２座湖泊，流域全长２６６ｋｍ，逡逑谷宽ｌ－４．６ｋｍ，河道蜿蜒曲折，素有“草原银河”之说。锡林河纵贯锡林郭勒草原，逡逑入三条支流（浩勒图郭勒河、浩勒郭勒河、呼斯特河）来水后，横穿锡林浩特市区，，逡逑终流入查干诺尔沼泽。但由于常年干旱的原因锡林浩特水库以下的１２４．ｋｍ河道已逡逑活水流动，常年处于断流状态。锡林河流域全面积为１０５４２ｋｍ２，流域大部位于锡逡逑郭勒盟的锡林浩特市境内，故也被锡林浩特人民称为“母亲河”，流域水域组成较为逡逑杂，由２０多个小型湿地、沼泽、和季节性小型湖泊组成，流域地理位置为逡逑。２６＇－４４。３９？，１１６。３２＇－１１７。１２玉之间，位置如图２所示。逡逑＝＊＊

锡林河流域,上游水,锡林河

降水相态识别的锡林河流域降雪集中度与集中期特征分析及融雪径流模拟锡林河多年径流量为0．１７ｘｌ0８ｍ３／ａ，平均径流深约为５．４５ｍｍ／ａ。为０．０２，整个流域的水资源总量大约为４ｘｌ0ｓｍ３／ａ。目前，由于锡程不断推进，流域内煤化工产业对水资源量需求量不断加大同时化进程也严重破坏了流域内的生态环境，导致锡林河地表水受到下降。逡逑
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P333;P426.63

【参考文献】