金沙江流域气象因子特征及径流规律初步研究

发布时间：2017-08-05 01:02

  本文关键词：金沙江流域气象因子特征及径流规律初步研究

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【摘要】：近年来,区域性降水分布不均匀及气候变暖现象日益突出,这不仅制约着社会经济的发展,同时还严重威胁到生态系统健康。降水与气温是表征气候状况最直观的两个因子,时空分布是其基本属性;同时,气候变化不可避免地影响水循环过程,径流是影响人类生产生活极其重要的因子,同时它也是水循环中的主要环节。由此,本文以地形差异显著的金沙江流域为例,结合Kriging空间插值、年内分配不均匀性分析、趋势值计算及Mann-Kendall趋势显著性检验、经验模态趋势过程解析等方法,探索该区降水、气温与径流的时空分布特征与变化趋势,并借助小波周期计算、滑动t检验与相关性分析等手段,定性研究径流与降水、气温变化之间的关系,还采用累积量频率变化率比较、多元线性回归分析、降水—径流关系及基于水量平衡原理的微分学计算等途径定量地探究径流对降水与气温变化的响应。本文主要结论如下:(1)降水量总体呈沿着流域走向逐渐增加的分布形态,高程4000m以上江源区五道梁一带降水量最少,高程3000m以下华坪—会理—西昌—昭觉一带降水量最多。降水量变化总体不显著,其中高程4000m以上和高程4000-3000m区域内各气象站降水量基本呈不显著的增加趋势,而高程3000m以下区域内气象站降水量总体表现为不显著的下降趋势,而该区气象站年降水日数均呈显著下降趋势,高程3000m以下区域内不仅干旱强度有增加趋势且干旱期存在延长态势,干旱形势愈发严峻。各气象站年最大日降水量和年最大连续十日降水量两极端降水指标总体呈不显著的变化趋势,但二者近期普遍呈增加趋势,流域极端降水事件存在增加趋势。(2)气温空间分布基本按照高程由高到底呈递增的形态,流域内各气象站各气温指标(包括年最高气温和年最大连续高温日数两极端气温)总体呈显著增加趋势;其中,中甸站年平均气温增加趋势最显著,木里站年高温日数增加趋势显著,雷波站年最高日高温增加趋势最为显著,五道梁站年最大连续高温日数增加趋势显著。所幸的是,气温最高的华坪站包括年平均气温、年最高气温、年高温日数和年最大连续高温日数等气温指标均呈下降趋势,该站北侧并与其相邻的盐源站的极端气温(年最高气温和年最大连续高温日数)和年高温日数也表现为下降趋势。(3)流量沿着流域走向呈逐渐增加的分布形态,且四季平均流量由大到小排序为夏季秋季春季冬季;三站径流年内分配都不均匀,其中冬季平均流量值极小。年平均流量、逐月平均流量均呈不显著的增加趋势,而逐日流量增加趋势极为显著;直门达站年最大日流量呈增加趋势、而石鼓站和屏山站表现为下降趋势,变化趋势均不显著;三站汛期与非汛期平均流量均呈不显著的增加趋势。石鼓站和屏山站春季平均流量变化趋势显著;三站夏秋季平均流量变化趋势均不显著;冬季平均流量仅屏山站变化趋势显著。(4)降水与气温变化对径流的影响明显,其中月尺度三站径流与降水、气温的相关系数均通过了Mann-Kendall检验0.01水平的显著性检验。直门达站径流受人类活动影响较小,人类活动对径流的贡献率仅为3.29%,且其径流受蒸发影响较大,并表现为协同作用,该站蒸发量变化对径流的贡献率达70.24%;石鼓站和屏山站径流受人类活动的影响程度相当,人类活动对两站径流的贡献率分别为37.67%和33.07%;且两站径流均受降水量影响较大,其中石鼓站降水与蒸发对径流的贡献率分别为43.61%和18.72%,屏山站降水与蒸发对径流的贡献率分别为44.26%和22.67%。
【关键词】：金沙江流域 降水与气温 变化趋势 径流对气候变化响应机制
【学位授予单位】：长江科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P333;P339
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 目的与意义11
• 1.3 国内外研究现状11-16
• 1.3.1 降水与气温时空分布研究12-14
• 1.3.2 水文径流特性研究14-15
• 1.3.3 气候变化下径流的响应研究15-16
• 1.4 研究内容16
• 1.5 技术路线16-18
• 2 流域概况与数据方法18-26
• 2.1 金沙江流域概况18-21
• 2.1.1 自然地理18
• 2.1.2 地形地貌18
• 2.1.3 气候条件18-19
• 2.1.4 水循环机理19-20
• 2.1.5 存在的问题20-21
• 2.2 数据与方法21-26
• 2.2.1 资料来源21-22
• 2.2.2 数据预处理22
• 2.2.3 研究方法22-26
• 3 降水特征与趋势分析26-54
• 3.1 降水统计分析26-35
• 3.1.1 年季降水量26-29
• 3.1.2 汛期和非汛期降水量29-30
• 3.1.3 逐月降水量30-34
• 3.1.4 年降水日数34
• 3.1.5 年最大日降水量34
• 3.1.6 年最大连续十日降水量34-35
• 3.2 降水趋势分析35-51
• 3.2.1 年季降水量35-41
• 3.2.2 汛期和非汛期降水量41-43
• 3.2.3 逐月降水量43-47
• 3.2.4 逐日降水量47-48
• 3.2.5 年降水日数48
• 3.2.6 年最大日降水量48-49
• 3.2.7 年最大连续十日降水量49-51
• 3.3 小结51-54
• 4 气温特征与趋势分析54-76
• 4.1 气温统计分析54-62
• 4.1.1 年季平均气温54-55
• 4.1.2 逐月平均气温55-59
• 4.1.3 逐日气温59-60
• 4.1.4 年高温日数60
• 4.1.5 年最高日高温60
• 4.1.6 年最大连续高温日数60-62
• 4.2 气温趋势分析62-74
• 4.2.1 年季平均气温62-66
• 4.2.2 逐月平均气温66-70
• 4.2.3 逐日气温70
• 4.2.4 年高温日数70-71
• 4.2.5 年最高日高温71-72
• 4.2.6 年最大连续高温日数72-74
• 4.3 小结74-76
• 5 径流特征与变化趋势研究76-86
• 5.1 径流统计分析76-78
• 5.1.1 年尺度流量76
• 5.1.2 汛期和非汛期流量76
• 5.1.3 四季平均流量76-77
• 5.1.4 各月平均流量77-78
• 5.2 径流年内分配不均匀性分析78
• 5.3 径流变化趋势分析78-84
• 5.3.1 年尺度流量78-79
• 5.3.2 汛期及非汛期平均流量79-80
• 5.3.3 四季平均流量80-83
• 5.3.4 各月平均流量83-84
• 5.4 小结84-86
• 6 径流对流域气候变化的响应研究86-103
• 6.1 研究方法86-87
• 6.1.1 Pearson相关系数86
• 6.1.2 滑动t检验86-87
• 6.1.3 小波分析87
• 6.2 径流对气候变化的响应分析87-101
• 6.2.1 定性分析87-93
• 6.2.2 定量研究93-101
• 6.3 小结101-103
• 7 结论与展望103-107
• 7.1 主要结论103-105
• 7.2 特色之处105-106
• 7.3 不足与展望106-107
• 参考文献107-111
• 攻读学位期间的成果111-112
• 致谢112

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本文编号：622464