黄土高原昕水河流域径流组分演变特征及其驱动因素分析

发布时间：2020-04-25 11:28

【摘要】：昕水河流域是黄土高原水土流失最严重的地区之一。由于气候变化和人类活动的影响使该流域的地表径流和基流发生显著变化,因此,开展气候变化和人类活动对昕水河流域基流和地表径流变化的影响对当地生态环境建设十分必要。本文以黄土高原昕水河流域为研究对象,利用4类8种自动基流分割方法对黄土高原昕水河流域基流进行分割,优选适合该流域的基流分割方法,对昕水河流域1955-2015年的基流和地表径流进行分割,分别应用趋势性分析、突变性分析、周期性分析、不均匀系数等方法计算该流域基流和地表径流的年内和年际变化情况,分析昕水河流域径流组分在时间尺度上的演变特征。利用双累积曲线、线性拟合分析等方法定量计算基流和地表径流对气象因素和非气象因素(植被因素和其他因素)的水文响应情况,从定性和定量角度,分析昕水河流域径流组分对气象因素和非气象因素的响应机制,总结该流域径流组分变化规律,以期为当地生态环境建设、水土保持措施建设以及水资源评价等提供科学依据。研究发现,(1)应用DF one(0.925,3次)对昕水河流域基流进行分割是一种比较稳定可靠的方法;(2)昕水河流域多年平均基流深为11.29mm,多年平均地表径流深为19.40mm,基流和地表径流年内各月和各季节分配不均匀。在多年平均尺度上,昕水河流域年内基流分配较为均匀,地表径流分配极其不均匀。年内基流和地表径流不同年代集中期表现一致;(3)昕水河流域1955-2015年基流和地表径流均呈显著下降趋势,突变点均出现在1985年,未来有进一步减少趋势。基流和地表径流均呈现以27年为中心的周期变化。在不同季节尺度上,呈现较为明显的趋势性、突变性、周期性和持续性变化特征;(4)基准期降水是影响基流和地表径流的主要因素,干扰期非气象因素是影响基流和地表径流的主要因素。进入21世纪,其他因素成为影响基流和地表径流变化的主要因素。在干扰期气象因素、植被因素和其他因素对基流影响的相对贡献率分别为16.7%、3.3%和80.0%,对地表径流影响的相对贡献率分别为19.2%、4.0%和 76.8%。
【图文】：

分布图,水文站,气象,雨量

昕水河地处黄河东岸、吕梁山西侧，全长１３４ｋｍ。昕水河流域位于１１０°３０Ｍ邋１１°３（ＴＥ逡逑和３６。２２＇－３６。５２７＾之间，大宁水文站控制流域总面积３９９２１0１１２。昕水河流域行政区属逡逑于山西省临汾市，包括蒲县、隰县、大宁、吉县和永和５县（图２．１）。其上游为吕梁逡逑山石质山区，中、下游为黄土残塬沟壑区。逡逑Ｎ逡逑Ａ逡逑图例逡逑？雨￥：、气象站逦？临汾逡逑＊水文站逡逑ＤＥＭ逡逑Ｖａｌｕｅ逡逑■邋１９９９逡逑４９０逦０逦４０千米逡逑Ｉ逦Ｉ逡逑图２．１昕水河流域地理位置及地形、水文站、气象（雨量）站分布图逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｍａｐ邋ｏｆ邋ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ，邋ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｓｔａｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ邋（ｒａｉｎｆａｌｌ）邋ｓｔａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｘｉｎｓｈｕ

趋势图,植被指数,年变化,趋势图

图２．３昕水河流域１９８２－２０１５年植被指数年变化趋势图逡逑Ｆｉｇ．２．３邋Ａｎｎｕａｌ邋ｔｒｅｎｄ邋ｃｈａｒｔ邋ｏｆ邋ＮＤＶ１邋ｖａｒｉａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｘｉｎｓｈｕｉ邋Ｒｉｖｅｒ邋Ｂａｓｉｎ邋ｆｒｏｍ邋１９８２邋ｔｏ邋２０１５逡逑２．２．３水土保持措施数据逡逑自２０世纪７０年代以来，为防治水土流失，听水河流域主要水利部门注重提高其逡逑水利化程度。截至１９９９年，流域内修建了中小型水库２座，总库容达到７１０万ｍ３，逡逑共修建骨干工程１２座，其总控制面积达到６１ｋｍ２；淤地坝８８５座，谷坊３８６７道，水逡逑害１９５５４眼，修建梯田１７９５１ｈｍ２，种植乔木林２３７９３ｈｍ２，种草３３３２ｈｍ２，，淤地顼逡逑１７９４ｈｍ２。黄河流域开采量从１９８０年的９２．４ｘｌ0８ｍ３／ａ邋（王雁林、王文科等，２００８；王逡逑国庆、张建云，２０１４）持续上升，在２００１年和２００６年分别达到１３７．７６ｘｌ0８邋ｍ３／ａ和逡逑１３７．１８ｘｌ0８ｍ３／ａ，从邋２００７邋年开始下降。逡逑表２．２昕水河流域１９８６、１９９５、２００６和２０１５年土地利用类型分布逡逑Ｔａｂ．２．２邋Ｌａｎｄ邋ｕｓｅ邋ｔｙｐｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｉｎ邋Ｘｉｎｓｈｕｉ邋Ｒｉｖｅｒ邋Ｂａｓｉｎ邋ｉｎ邋１９８６，１９９５，２００６邋ａｎｄ邋２０１５逡逑单位：ｋｍ２逡逑
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S157

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