基于SWAT模型的流域水資源演變機(jī)制及歸因分析

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1、分類號(hào)密級(jí)ＵＤＣ編號(hào)？中？水利水電科嗲蚵究院學(xué)位論文基于ＳＷＡＴ模型的流域水資源演變機(jī)制及歸因分析學(xué)位類別碩士學(xué)科專業(yè)水女學(xué)及水資源作者姓名陳琰指導(dǎo)教師王建華教高中國(guó)北京二〇—八年五月分類號(hào)密級(jí)ＵＤＣ編號(hào)？十？水剩水電科究院學(xué)位論文基于ＳＷＡＴ模型的流域水資源演變機(jī)制及歸因分析學(xué)位類別碩士學(xué)科專業(yè)水女學(xué)及水資源作者姓名陳琰指導(dǎo)教師王建華教局中國(guó)北京二〇—八年五月關(guān)于學(xué)位論文的獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研

2、究工作所取得的成果，論文中有關(guān)資料和數(shù)據(jù)是實(shí)事求是的。盡我所知，除文中己經(jīng)加以標(biāo)注和致謝外，本論文不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研宄成果，也不包含本人或他人為獲得中國(guó)水利水電科學(xué)研究院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書等而使用過的材料。若有不實(shí)之處。，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任學(xué)位論文作者簽名：掩淡年Ｓ月日導(dǎo)師簽份年Ｓ月％日中國(guó)水利水電科學(xué)研宄院碩士學(xué)位論文摘要隨著氣候變化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，流域水資源也逐漸發(fā)生變化，與此同時(shí)人們對(duì)于水資源的需求量也在發(fā)生變化，供需矛盾日益加劇。剖析流域水資源演變機(jī)制，定量分析氣候、下墊面和人工取用水等因子

3、對(duì)流域水資源的影響成為當(dāng)前流域水文水資源研究的熱點(diǎn)。在此背景下，分析流域水資源演變機(jī)制并對(duì)其進(jìn)行歸因分析，對(duì)于緩解供需矛盾、制定合理水資源管理體制、促進(jìn)水資源可持續(xù)發(fā)展有重要意義。本文以大清河流域上游為研究區(qū)域，以流域水循環(huán)理論及ＳＷＡＴ模型為基礎(chǔ)，解析流域水資源演變機(jī)制，定量分析氣候因子、下墊面條件和人工取用水對(duì)徑流變化的影響程度，利用基于傅抱璞公式的水熱耦合平衡模型法對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并基于敏感性分析對(duì)未來水資源演變情況進(jìn)行預(yù)測(cè)：。本研宄的主要成果如下（１）流域水文氣象要素變化特征分析－Ｋ。采用Ｍａｎｎｅｎｄａｌｌ非參數(shù)趨勢(shì)檢驗(yàn)法、突變檢驗(yàn)法和

4、小波分析對(duì)流域水文氣象要素進(jìn)行趨勢(shì)、突變和周期分析，結(jié)果表明１９８１年？２０１５年大清河上游徑流量呈顯著減少趨勢(shì)；降水在長(zhǎng)時(shí)間尺度上無明顯變化趨勢(shì)，但１９９８年前后年平均降水量差異大；氣溫和潛在蒸散發(fā)都呈顯著上升趨勢(shì)。突變分析表明？１９９８１？年為突變開始年份，據(jù)此將研究時(shí)段劃分為１９８１年９９８年基準(zhǔn)期和１９９９年２０１５？年變化期，１１。為排除豐枯影響根據(jù)小波分析結(jié)果設(shè)定子基準(zhǔn)期為９８５年９９８年，子變２０００？２０化期為年１３年。（２）下墊面變化特征分析。１９８０年至２０１５年變化區(qū)域面積占總面積的３．５４％。分析轉(zhuǎn)移矩陣可知，地類轉(zhuǎn)換的主要類

5、型為低覆蓋度草地轉(zhuǎn)換為高覆蓋度草地，該轉(zhuǎn)換主要發(fā)生于研宄區(qū)東部。此外林地減少、城鎮(zhèn)用地和居民用地增加、水庫坑塘和灘地減少、水田和旱地減少。？（３）人工取用水變化特征分析。１９９９年２０１５年人工取用水逐年減少，農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水減少，環(huán)境用水增加。其中農(nóng)業(yè)用水占比最大，占比于２０１１年達(dá)到峰值８１％。（４）構(gòu)建大清河上游ＳＷＡＴ模型和基于傅抱璞公式的水熱耦合平衡模型，分別對(duì)大清河上游月徑流過程和年徑流過程進(jìn)行模擬。ＳＷＡＴ模型模擬效果更佳?；趦煞N模？２０型分別用水文模型模擬法和概念模型法對(duì)１９８１年１５年大清河上游水資源演變進(jìn)行歸因，水文模型模擬法

6、在子基準(zhǔn)期和子變化期得到氣候變化、土地利用變化、人工取用０．３３％、３０水變化對(duì)徑流變化的貢獻(xiàn)率分別為４．６０％、２９．０７％（紫荊關(guān)站）和３９．２４％、４２．５６％、１８．２０％（倒馬關(guān)站）而概念模型法得到降水變化、蒸散發(fā)變化、土地利用變；化和人工取用水變化對(duì)徑流的貢獻(xiàn)率分別為２９．７９％、１３．４９％、２６．２４％、３０．４８％（紫荊２９．８４％、１６２．、．（倒馬關(guān)站）。兩種方法皆表，關(guān)站）和．８％、２７３８％２５９６％明人類活動(dòng)？是１９８１年２０１５年大清河上游徑流量變化的主導(dǎo)因子。中國(guó)水利水電科學(xué)研宄院碩士學(xué)位論文￣（５）未來水

7、資源變化預(yù)測(cè)。２０１６年２０３０年，基于ＳＷＡＴ模型計(jì)算的未來徑流將增加３．４６ｍｍ（紫荊關(guān)站）和２．０９ｍｍ（倒馬關(guān)站），其主要原因是氣候變化；而用水熱耦合平衡模型計(jì)算得到的未來徑流變化結(jié)果在兩個(gè)典型站點(diǎn)表現(xiàn)不一致，紫荊關(guān)站表現(xiàn)２主要原因是降水增加－．００＿６．７１ｍｍ為徑流增加，，而倒馬關(guān)站表現(xiàn)為徑流變化，主要原因是土地利用變化。關(guān)鍵詞：大清河上游水資源演變歸因分析ＳＷＡＴ模型水熱耦合平衡模型；；；；中國(guó)水利水電科學(xué)研宄院碩士學(xué)位論文Ａｂｓｔｒａｃ