文档介绍：分类号 TV12 学校代码 10129
U D C 626 学号 07106003
滦河流域内蒙段径流插补预测分析及径流变化影响评价研究
Research on the Interpolation and Prediction of Runoff and the
Impact Analysis on Runoff Changes in the Luanhe Basin in Inner
Mongolia
申请人:王亮
学科门类:工学
学科专业:农业水土工程
研究方向:水资源规划利用
指导教师:朝伦巴根教授
朱仲元教授
论文提交日期:二〇一一年四月
摘要
河川径流是水循环的基本环节,又是水量平衡的基本要素,是可供人类长期开发
利用的水资源,其变化运动规律直接影响着人类的生存和社会经济的发展。本文针对
滦河流域内蒙段水资源开发利用情况以及存在的水资源问题,将地质统计学理论、传
统的水文气象统计分析方法以及 SWAT 水文模型分别应用于滦河内蒙段径流缺测资
料的插补预测和水文气象变量的时空变异分析、水文气象变量时间特征分析以及河川
径流变化影响评价的分析研究中。深入综合地开展这几方面的研究对流域水资源的可
持续开发利用具有重要的意义。
本论文的主要研究内容及成果如下:
(1)首先对地质统计学理论中月尺度的协克立格模型和年尺度的基于孔穴效应
的时空协克立格模型进行了研究,应用这两个模型分别对外沟门站 2001-2009 年缺测
月、年径流进行了插补延长,结果表明两种模型的插补结果具有一定的精度,这为地
质统计学在水文变量插补延长上的应用提供了比较好的研究方法。然后应用传统的水
文气象变量统计分析方法对径流的年际、年代及季节变化、年内分配进行了分析。
(2)应用地质统计学理论中的多时段泛克立格模型对研究区降水的空间变异性
进行了分析,并对降水进行了空间插值研究。结果显示多时段泛克立格模型与以往人
们常用的克立格模型的区别在于,它考虑了水文气象变量的时空随机特性,能够充分
地利用变量在时间上的长期观测资料,为测站稀疏地区水文气象变量的空间变异分析
以及空间插值提供了一种有效的研究手段,这也是该法的优点所在。然后应用传统的
统计分析方法对降水量、气温和蒸发量的年际、年代及季节变化、年内变化进行了具
体分析。最后用复回归模型分析了流域河川径流与降水和气温之间的关系,得出径流
与降水相关性较好,与气温的相关性次之。
(3)运用 SWAT 模型分析研究了气候变化和人类活动对流域河川径流年代、季
节以及年内分配的影响。结果表明流域河川径流受人类活动影响要大于气候变化的影
响,其中人类活动的间接影响要大于直接影响。
(4)运用 SWAT 模型对未来气候变化和土地利用变化情景下流域河川径流的可
能变化情况进行了分析,得出径流对降水的敏感性要大于对气温的敏感性,在假定气
候情景下未来 90 年流域径流量将有所增加;研究区不同土地利用类型产流量的排序
为沙地或裸地>耕地>林地>草地。
关键词:径流;地质统计学;插补预测;SWAT 模型;影响分析
国家自然科学基金重点项目、面上项目(50139040,50769005)
Research on the Interpolation and Prediction of Runoff and the
Impact Analysis on Runoff Changes in the Luanhe Basin in Inner
Mongolia
Abstract
Runoff is not only the basic link of water cycle but also the basic factors of water
balance, runoff is the water resources that can be chronically utilized by human, its changes
directly impact the human existence and the social economy development. This paper
consider the utilization and the open question of water resources in the Luanhe Basin in
Inner Mongolia, using the geostatistics、hydro-meterological statistical analysis met