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《清华大学》 2005年
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黄土高原地区分布式水文模型的研究与应用

刘卓颖  
【摘要】: 黄土高原地区正在大力开展的水土保持建设在取得巨大效益的同时,存在着各种措施拦水拦沙效益计算结果不一致等问题,对正确认识水土保持建设的地位和作用产生了较大的影响。近年来,充分考虑水文变量空间变异性的分布式水文模型成为研究水土保持措施对流域水文响应影响的有效工具。但现有的分布式水文模型由于尺度、计算方法等方面的原因,很难对淤地坝等水土保持措施引起的水沙变化做出较好的模拟,需要建立新的模型。 本文的研究工作建立了与黄土高原地区干旱半干旱气候及水土保持特点相适应的分布式水文模型。模型以小尺度网格为计算单元,在垂向上将土壤离散化,采用数值计算方法求解Richards方程模拟土壤水分运动,同时实现了网格尺度上的水沙耦合计算。根据淤地坝的运行原理和运行方式,将淤地坝引入到模型中,实现对其拦水拦沙效益的模拟。模型在黄土高原岔巴沟小流域进行了连续8年的率定和验证计算,对径流和产沙量的模拟结果均较好,确定性系数达到0.70以上。对淤地坝建设影响下的河道水流泥沙运动模拟也取得了较高的精度。 模型以0.5h为计算时间步长,将土壤表层离散为数层,模拟计算了1960~1967年岔巴沟流域相对天然状态下干支流各水文测站的径流和输沙过程,计算结果和实测结果吻合较好,洪峰出现时间的误差在1h以内;模型根据小型淤地坝和中型淤地坝及骨干坝不同的运行方式,模拟计算了1979~1981年流域的径流和输沙过程,结果表明模型对淤地坝安全运行状态下的水沙模拟具有较高的精度;对淤地坝的建设情况做了不同的情景分析,模拟了淤地坝不同库容情况下的径流和输沙过程,用以计算分析淤地坝的拦水拦沙效益。 论文开发建立的分布式水文模型的各项研究及应用结果表明:模型可用于黄土高原地区天然小流域和治理小流域的水资源利用与管理、土地利用规划及管理、洪水预报等;模型对流域内产水产沙量的空间分析,可用于研究水土保持措施的拦水拦沙效益计算,为小流域坝系规划提供更好的科学依据。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P334.92

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王蕾;基于不规则三角形网格的物理性流域水文模型研究[D];清华大学;2006年
2 韩瑞光;大清河山丘区下垫面变化对洪水径流影响问题的研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王蕾;基于分布式模型的沁河流域地表地下水转换规律研究[D];清华大学;2006年
2 张亚玲;基于GIS的黄河中游水沙模型研究[D];北京林业大学;2008年
3 田旭;基于ArcSWAT的松华坝水源保护区流域模拟及农业非点源污染控制[D];昆明理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 夏卫生;刘春平;雷廷武;莫靖龙;;降雨强度影响缓坡地产沙量的实验研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
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7 张万昌;刘三超;蒋建军;赵登忠;;基于GIS技术的黑河流域地表通量及蒸散发遥感反演[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文选集[C];2003年
8 刘三超;张万昌;;分布式水文模型和GIS及遥感集成研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文选集[C];2003年
9 王林;陈兴伟;;SWAT模型及其在晋江西溪流域径流模拟的应用[A];科学规划与用水安全——福建省科协第六届学术年会水利分会论文集[C];2006年
10 王林;陈兴伟;;基于3个站点校准与验证的晋江流域径流模拟[A];福建省第十一届水利水电青年学术交流会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 穆振侠;高寒山区降水垂直分布规律及融雪径流模拟研究[D];新疆农业大学;2010年
2 沈晔娜;流域非点源污染过程动态模拟及其定量控制[D];浙江大学;2010年
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4 王金叶;祁连山水源涵养林生态系统水分传输过程与机理研究[D];中南林业科技大学;2006年
5 周小玲;4个四川桤木品系苗木的生理生态机理研究[D];中南林业科技大学;2007年
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1 陈晓安;黄土丘陵沟壑区坡面土壤侵蚀规律与坡面侵蚀经验模型的研究[D];华中农业大学;2010年
2 杨家旺;输变电工程水土流失规律研究及防治对策[D];华中农业大学;2010年
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8 孟翠翠;基于SWAT模型的黄水河流域非点源污染模拟研究[D];郑州大学;2010年
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10 张子雪;鲁中南山区不同土地利用类型水土流失规律及蓄水保土功能研究[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 余新晓,赵玉涛,张志强,程根伟;基于地形指数的TOPMODEL研究进展与热点跟踪[J];北京林业大学学报;2002年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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7 王蕾;基于不规则三角形网格的物理性流域水文模型研究[D];清华大学;2006年
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【二级引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 孟翠翠;基于SWAT模型的黄水河流域非点源污染模拟研究[D];郑州大学;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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4 林助金;;建设优秀生态旅游城市必须坚持水土保持工作[A];全面建设小康社会——中国科协二○○三年学术年会农林水论文精选[C];2003年
5 薛选世;;水土保持与新农村建设探讨[A];2006中国科协年会农业分会场论文专集[C];2006年
6 王新华;尚建国;;以权属管理树起水利水土保持工作的权威[A];水土保持监督管理论文选编[C];2003年
7 郭索彦;;扎实推进我国水土保持监测预报工作[A];2005中国水利发展报告[C];2005年
8 孟天友;况文军;李其江;;岩溶山区水土保持与新农村建设[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集[C];2006年
9 崔秀珍;王颖;都景凤;孙景臣;;加强水土保持建设 改善生态环境——对临清市水土保持可持续发展的思考[A];山东水利学会第十届优秀学术论文集[C];2005年
10 卿太明;;搞好水土保持是实施农村可持续发展战略的重大举措[A];中国水土保持探索与实践——小流域可持续发展研讨会论文集[C];2005年
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8 本报记者 王静琳 孙太旻;情系水保不知倦[N];黄河报;2006年
9 张俊德;做到水电开发和水土保持的双赢[N];张掖日报;2007年
10 本报记者 王雄 果布柳作;水土保持换新貌 兴林富民强金阳[N];凉山日报(汉);2007年
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1 刘卓颖;黄土高原地区分布式水文模型的研究与应用[D];清华大学;2005年
2 张荔;分布式水文模型构建及在渭河流域水环境解析中的应用研究[D];西安建筑科技大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王亚楠;小流域坝系规划信息系统研究[D];河南大学;2008年
2 王正杲;延河流域水土保持生态建设规划方案研究[D];河海大学;2005年
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4 杨学武;陕西黄土高原野生观赏植物资源与城镇绿化对策[D];西北农林科技大学;2006年
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6 周毅;基于DEM的黄土正负地形特征研究[D];南京师范大学;2008年
7 胡兵辉;黄土高原旱区降水资源化研究[D];西北农林科技大学;2006年
8 杨晨希;陇东黄土高原地区鱼类区系调查[D];兰州大学;2007年
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10 宋富强;黄土高原退耕还林(草)综合效益评价指标体系研究[D];西北农林科技大学;2007年
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