玛纳斯河流域径流对气候变化的响应研究

论文摘要

近百年来全球气候正以前所未有的速度变暖,由此引发的冰川消融、极端气候、粮食减产、海平面上升、物种灭绝和空气污染等一系列问题越来越引起人们的关注。玛纳斯河发源于天山北坡依连哈比尔尕山冰川地带,是准噶尔内陆区冰川数量最多、规模最大的一条河流,冰川面积692.5km2,全长324km。作为新疆干旱区典型的内陆河,研究气候变化对流域径流变化的影响,对玛纳斯河流域生态环境、农业生产与居民生活的可持续发展起着至关重要的作用。本文以玛纳斯河为典型研究流域,采用水文模型模拟的方法,应用含融雪结构的新安江模型模拟研究区实测径流过程,并对其结果进行分析与检验,模拟精度较好,模拟径流过程基本符合实际径流过程的变化趋势,拟将其作为预测的基本模型。为研究流域气候变化的趋势,利用研究区实测水文资料（实测日平均气温及降水资料）对研究区气候特征进行分析,得出玛纳斯河流域肯斯瓦特水文站30年气温呈上升的趋势,其中1958～1979年气温呈缓慢波动下降的趋势,1980～1987年气温呈明显上升的趋势,气温平均升高幅度达1.2℃；降水量呈下降趋势,其中1958～1972年降水量变化不大,1980～1987年降水量逐渐减少,但下降幅度较小。本文选用研究区1983～1987年资料,以各年日平均气温、降水、蒸发以及径流作为输入,利用已建好的分布式水文模型来模拟不同气候情景下径流的形成过程,采用模拟方案为：降水不变,年均气温增加1℃和2℃；气温不变,年降水减少和增加20%。结果表明,在气温升高1℃的情况下,1983～1987年各年径流分别增加了29.80%、22.72%、28.58%、43.26%和36.54%,平均增幅为32.18%;在气温升高2℃的情况下,1983～1987年各年径流分别增加了57.72%、50.26%、61.79%、81.75%和24.33%,平均增幅为55.17%。当降水增加20%时,1983～1987年各年径流变化量分别为10.98%、-3.35%、5.97%、11.20%、16.22%；当降水减少20%时,各年径流变化量分别为1.01%、-14.85%、-8.26%、6.21%、2.01%。流域径流变化对气温变化基本呈正响应,即径流量随气温的升高呈现增多的趋势,而降水的增加与减少对径流的影响较小,各年径流总量变化不明显。由此得出,玛纳斯河流域年径流过程对气温变化的响应比对降水变化的响应更为显著。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 研究内容、方法及技术路线
• 第2章 玛纳斯河流域概况
• 2.1 自然地理概况
• 2.2 气象与水文
• 2.3 地形地貌与土壤植被
• 第3章 流域信息提取
• 3.1 原始DEM数据的获取
• 3.2 填洼与削峰
• 3.3 水流方向
• 3.4 汇流累积
• 3.5 河网生成
• 3.6 玛纳斯河流域水系图
• 第4章 气候变化对流域径流的影响
• 4.1 模型概述
• 4.2 模型结构
• 4.3 模型参数
• 4.4 模型评价标准
• 4.5 模型的应用
• 4.6 气候变化情景下流域径流的响应预测
• 4.7 结果分析
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介