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松辽流域水资源演变规律分析

作　者: 曹铮
导　师: 王浩
学　校: 天津大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 松辽流域演变规律水资源人类活动
分类号: TV213.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

水资源是自然界中最重要的自然资源之一,水循环是地球上最重要、最活跃的物质。由于愈演愈烈人类活动和自然运动的共同影响,发生着复杂的演化过程。与此同时,随着工业化的发展,人口日益增长,人类对水资源的需求也急剧增长。在我国,由于农业生产发展、水土保持生态环境建设,以及地下水开发利用等活动,使得降水和径流关系发生明显改变,在同等降水条件下,河川径流量比以前下垫面条件有所减少。随着经济社会活动的加剧和人类活动对下垫面的改变,对降水的利用程度还将进一步提高。因此有必要研究水资源受人类活动和自然因素变化而变化的规律。预测流域未来可能的土地利用变化、水资源开发利用方式和强度变化;定量揭示不同土地利用变化和水资源开发利用方式下的水资源演变趋势及其分项的演变规律,为松辽流域宏观水资源规划提供有力支持。首先论述了水资源演变规律的研究进展,主要总结了在变化环境的大前提下,水资源演变规律的研究方法和思路。在流域水循环演变特征的基础上,提出流域水资源演变规律的分析方法,其主要包括两大部分,一是对水资源演变规律的定性研究,分析流域水文要素的随机性、周期性、趋势性、突变性和跳跃性等特征。二是耦合二元模型,选取对水循环有重要影响的气候、下垫面和人工取水3个主要驱动因子对水循环的定量影响。其次,建立松辽流域的二元水循环模型,应用该模型,对松辽流域的水资源进行了综合分析,得出松辽流域水资源演变规律的主要特征。分析该流域内广义水资源和狭义水资源的演变特征以及降水、下垫面条件、人工取水对水循环的影响。在此基础上,结合流域的未来发展趋势,预测松辽流域未来水资源的演变趋势,为未来的流域规划提供决策支撑。最后,总结当前的研究成果,指出了目前研究工作存在问题和进行水资源演变规律分析中的不足。分析了今后的研究中需要继续研究的问题,指出在还有很多问题有待于进一步深入的研究。松辽流域水资源演变规律的实例研究,在方法上证明了理论方法研究的科学性,在应用上证明了该方法的可行性。传统水资源演变规律的定性分析结合二元模型的定量研究构成了松辽流域水资源演变规律研究的主要创新点。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-12
  1.1 问题的提出  8-9
    1.1.1 人类活动对水循环影响  8-9
  1.2 研究目的和意义  9
  1.3 研究内容和技术路线  9-12
    1.3.1 研究内容  9-10
    1.3.2 技术路线  10-12
第二章变化环境下的水资源演变规律  12-19
  2.1 水资源演变规律研究进展  12-15
    2.1.1 气候变化及其对水循环的影响  12-13
    2.1.2 下垫面变化对水循环的影响  13-14
    2.1.3 人类活动对水循环的影响  14-15
  2.2 分布式水文模型研究进展  15-18
    2.2.1 国内外研究进展  15-17
    2.2.2 分布式水文模型分类  17-18
  2.3 存在问题及研究方向  18-19
第三章水资源演变规律方法研究  19-26
  3.1 流域水循环演化的主要特征  19-20
    3.1.1 确定性和随机性  19
    3.1.2 趋势性和跳跃性  19
    3.1.3 周期性和非周期性  19-20
  3.2 分析方法  20-23
    3.2.1 随机性分析  20-21
    3.2.2 周期性分析  21
    3.2.3 趋势性检验  21-22
    3.2.4 突变性检验  22
    3.2.5 跳跃性检验  22-23
  3.3 流域水循环驱动因子分析  23-25
    3.3.1 气候  23-24
    3.3.2 下垫面条件  24
    3.3.3 人工取用水  24-25
    3.3.4 研究方法  25
  3.4 小结  25-26
第四章松辽流域二元水循环模型简介  26-49
  4.1 研究区概况  26-31
    4.1.1 自然地理条件  26-29
    4.1.2 社会经济概况  29-31
    4.1.3 水资源利用现状  31
  4.2 分布式流域水循环模型构建  31-37
    4.2.1 模型概述  32-34
    4.2.2 模型结构  34-35
    4.2.3 模拟步骤及GIS技术的应用  35-36
    4.2.4 模型流程图及模块说明  36
    4.2.5 二元模型的耦合  36-37
  4.3 基础数据准备和处理  37-46
    4.3.1 社会经济及供用水信息  38-42
    4.3.2 水文气象  42-43
    4.3.3 地表高程信息  43
    4.3.4 河网  43-44
    4.3.5 土地利用\覆被  44-45
    4.3.6 土壤信息  45
    4.3.7 水文地质  45
    4.3.8 水利水保工程  45-46
  4.4 模拟结果验证  46-49
第五章松辽流域水资源演变规律研究  49-74
  5.1 松辽流域水资源演变特征  49-58
    5.1.1 随机性分析  50-51
    5.1.2 趋势性分析  51-52
    5.1.3 突变性检验  52-54
    5.1.4 跳跃性检验  54
    5.1.5 周期性检验  54-58
  5.2 基于二元模拟的水资源演变分析  58-67
    5.2.1 广义水资源演变  58-60
    5.2.2 狭义水资源演变  60-62
    5.2.3 各项因子对水资源影响的定量计算  62-67
  5.3 未来水资源预测  67-72
    5.3.1 基础数据的准备和处理  68
    5.3.2 广义水资源的演变预测  68-69
    5.3.3 狭义水资源的演变预测  69-70
    5.3.4 下垫面变化对水资源的影响  70-72
    5.3.5 人工取用水对水资源的影响  72
  5.4 小结  72-74
第六章结论  74-78
  6.1 总结  74-76
  6.2 展望  76-78
参考文献  78-84
发表论文和参加科研情况说明  84-85
致谢  85

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