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《昆明理工大学》 2009年
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金沙江支流龙川江流域河流输沙特征及其对气候和地表覆被变化的响应

曾和平  
【摘要】:河流输沙变化是流域气候与地表覆被格局变化的结果之一,一方面会导致河道的冲淤过程随之发生改变,对所处流域的水利工程、农业生产、水资源分配和河道管理带来影响;同时也表征着与流域产输沙有密切关联的各种环境要素改变的趋势。 论文以自然地理学和水文动力学为理论基础,集成空间信息技术、建模以及数学分析方法,探讨了河流输沙过程与气候和地表覆被变化之间的相互影响及其关系,主要结论有: 1、河流输沙的时间序列特征与流域降雨的时序特征基本一致,而趋势性特征由地表覆被变化决定。输沙和降雨量在1970-2002年间波动上升,2003-2008年间下降。河流输沙与降雨受强降雨事件的影响不明显。输沙量在1992和2002年出现的增加与减少跃变,与地表覆被变化高度一致。 2、以1974、1992、2002和2007年的卫星影像为数据源,研究了流域地表覆被、土壤侵蚀特性以及河流输沙与地表覆被变化的相互关系。地表覆被以有林地、耕地和灌木林地为主,其中1974年占99.69%,1992年占99.13%,2002年占98.64%,2008年占96.75%。地表覆被类型间的转移主要发生在有林地、灌木林地、耕地之间,如1974-1992年,灌木林地减少了1901.3km2,耕地总量减少了204.1km2,但陡坡耕地增加了24.3 km2,有林地则增加了2094.4km2;1992-2002年,耕地增加了83.4km2,其中陡坡耕地增加了23.4 km2,有林地则减少了730.1km2;2002-2008年,灌木林地减少了558.4km2,耕地减少了725.8km2,其中陡坡耕地减少了82.5km2,有林地则增加了1846km2。 土壤侵蚀变化的时间特性与地表覆被变化有很好的关联,表现为土壤侵蚀量和土壤侵蚀模数与地表覆被变化趋势的一致性,如土壤侵蚀量在1974年为2.31×107t,1992年为2.15×107t,2002年为2.84×107t,2008年为2.11×107t;侵蚀模数在1974年为2497t/(km2·a),1992年为2331t/(km2·a),2002年为3077 t/(km2·a),2008年为2286 t/(km2·a)。流域内各地表覆被类型内部的转化对土壤侵蚀特性的影响不大,地表覆被类型间的转化以有林地、灌木林地和耕地间相互转换对土壤侵蚀特性影响最大。有林地、灌木林地变为耕地,尤其是陡坡耕地,侵蚀强度会增加50-70%,而耕地,尤其是坡耕地向有林地、灌木林地的变化,会大大降低土壤侵蚀强度。 河流输沙变化与地表覆被变化之间是间接的因果关系。1974-2002年,地表覆被向使土壤侵蚀强度增加的方向转化,河流输沙量呈增加趋势;2002-2008年,地表覆被向使土壤侵蚀强度降低的方向转化时,河流输沙量即呈减少趋势。 3、应用空间信息技术、土壤侵蚀和水文动力学理论建立河流输沙模型对龙川江流域的河流输沙过程进行了有效地模拟。1981-1987、1994-2000和2002-2008年三个时段的模拟精度R2分别为0.85、0.78、0.78;Nash-Sutclife效率(Ens)分别为0.71、0.65和0.69。 4、气候和地表覆被变化对河流输沙变化的影响,在不同时段有差别。气候变化在1977-1987、1993-2000、2002-2008年时段对河流输沙量的贡献率分别为44%、21.8%和48.4%。 不同地表覆被类型对河流输沙的影响不同。控制河流输沙强度的顺序表现为有林地灌木林地陡坡耕地非陡坡耕地草地疏林地。其中,有林地在1993-2000间的面积比例为50%左右时,其增减对河流输沙变化的敏感性最为突出,达到了91.55%,而当其面积比例在2008年为70%左右时,对河流输沙变化的敏感性反而最低,为70.71%;河流输沙对陡坡耕地增减的敏感性要高于非陡坡耕地约8个百分点。 5、河流输沙对未来气候和地表覆被情景的响应,随气候、地表覆被变化程度及其组合状况呈现出不同的特点: (1)河流输沙对气候要素变化的响应,主要表现为降雨量的增减对河流输沙量增减的显著影响。降雨增加引起的河流输沙增加幅度,比降雨减少相同幅度引起的河流输沙减少幅度大。以1974-1987年的数据平均值为参照,如8月份降雨增加20%,输沙会增加24.31%,降雨减少20%,输沙则只减少19.23%。降雨量在干季的增减引起的河流输沙量变化平均值小于0.5%;在雨季的增减引起的河流输沙量变化平均值为12%左右; (2)河流雨季输沙对未来地表覆被变化中有林地和灌木林地面积减少的响应十分敏感。以2002-2008年的数据平均值为参照,2020年雨季河流输沙约各增加6%和8%,2030年约各增加8%和10%;耕地总面积的增加,仍然导致河流雨季输沙2020年增加约2%,2030年增加约3%; (3)地表覆被变化在各种气候情景下对河流输沙的影响呈一直增加的趋势。以2002-2008年的数据平均值为参照,与单一气候变化对输沙的影响相比,未来地表覆被情景下,降雨量减少对输沙减少的影响呈衰减态势,而降雨增加对输沙的影响则进一步强化。以雨季8月的河流输沙为例,当有林地减少10%,建设用地增加100%的情景下,降雨增加5%,将导致河流输沙增加13.21%;而降雨减少5%,则引起河流输沙减少5.72%;在降雨量不发生变化的情况下,土地利用强度的增加,也使河流输沙平均增加3%左右。 本文的上述研究成果,加深了对龙川江流域水沙过程规律的理解与认识,不仅为在本区域更深入进行河流水沙变化及其影响的理论研究提供案例支持和方向,也为在本流域进行土壤侵蚀治理、调整土地利用结构和功能,实现区域生态环境-社会经济系统协调发展提供了理论依据和主攻方向,具有积极的现实意义。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TV143;P463

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 施雅风,沈永平,胡汝骥;西北气候由暖干向暖湿转型的信号、影响和前景初步探讨[J];冰川冻土;2002年03期
2 史玉虎,袁克侃;鄂西三峡库区森林变化对河川径流泥沙的影响[J];北京林业大学学报;1998年06期
3 董耀华;惠晓晓;蔺秋生;;长江干流河道水沙特性与变化趋势初步分析[J];长江科学院院报;2008年02期
4 丁文峰;张平仓;任洪玉;;近50年来嘉陵江流域径流泥沙演变规律及驱动因素定量分析[J];长江科学院院报;2008年03期
5 韩其为,何明民;三峡水库建成后长江中、下游河道演变的趋势[J];长江科学院院报;1997年01期
6 吴豪,虞孝感;近四十年来长江源区河流水沙量的变化[J];长江流域资源与环境;2002年02期
7 陈立,吴门伍,张俊勇;三峡工程蓄水运用对长江口径流来沙的影响[J];长江流域资源与环境;2003年01期
8 应铭,李九发,万新宁,沈焕庭;长江大通站输沙量时间序列分析研究[J];长江流域资源与环境;2005年01期
9 张强;陈桂亚;姜彤;任国玉;;近40年来长江流域水沙变化趋势及可能影响因素探讨[J];长江流域资源与环境;2008年02期
10 阎洪;气候时空数据的样条插值与应用[J];地理与地理信息科学;2003年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;Spatio-temporal Dynamic Simulation of Urban Land Use in Karst Areas Based on CLUE-S Model——A Case Study of Dahua Yao Nationality Autonomous County in Guangxi Zhuang Autonomous Region[J];Asian Agricultural Research;2012年02期
2 蔡薇;郭洪海;隋学艳;杨丽萍;;基于混合像元分解提取小麦种植面积的技术与方法研究[J];山东农业科学;2009年05期
3 舒彦军;张立亭;;基于时空特征的有效磷与速效钾变异分析——以陕西省陈仓区为例[J];山东农业科学;2012年03期
4 纪启国;;利用小波变换对图像进行像素级融合[J];安徽职业技术学院学报;2008年01期
5 吴义国;;橡胶粉改性沥青混合料低温性能影响因素敏感性分析[J];安徽建筑;2010年03期
6 陈久月,余承安,陈海鹰,王红涛;小麦品种(系)的灰色关联度分析与综合评价[J];安徽农学通报;2004年05期
7 韩锦涛;李素清;乔利鹏;;娄烦县农业气候特征分析[J];安徽农学通报;2006年07期
8 戴晓琴;;浅谈遥感技术在土地利用中的应用[J];安徽农学通报;2008年23期
9 陈会明;;浅谈遥感技术在农业生产中的应用[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年19期
10 陈会明;;浅析遥感技术在我国土地利用调查中的应用[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年21期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张爱英;任国玉;郭军;王颖;;近30年我国高空风速变化趋势分析[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
2 韦道明;李崇银;高耀庭;;西太平洋副热带高压东西位置变动及其影响[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
3 张爱英;任国玉;周江兴;初子莹;任玉玉;唐国利;;中国地面气温变化趋势中的城市化影响偏差[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
4 赵瑞霞;张宏;吴国雄;李伟平;石爱丽;;中国东部初春水分循环季节推进过程的年代际突变[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
5 ;Modern pollen distributions in Qinghai-Tibetan Plateau and the development of transfer functions for reconstructing Holocene environmental changes[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
6 饶欢;王涛;;土地管理中遥感技术的应用[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
7 饶欢;张智勇;;一种基于ENVI的区域环境分析方法[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
8 许军强;白朝军;孙珂;王明常;;基于TES算法的地表温度反演应用研究[A];河南地球科学通报2009年卷(上册)[C];2009年
9 王敬钊;王良桂;袁素霞;刘春;明军;;基于3S技术的植物资源监测研究进展[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
10 任秀文;姜国强;钟满妮;李开明;;SWAT模型参数敏感性分析及增江流域的应用[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
2 汤春瑞;水下目标声图像多分辨率分析及识别研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 刘金婷;多陆面模式、多驱动场对新疆地区陆面过程模拟研究及结果集成[D];中国海洋大学;2010年
4 武桂芝;大沽河河道渗漏及其对洪水演进影响研究[D];中国海洋大学;2010年
5 余云军;胶州湾流域与海岸带综合管理研究[D];中国海洋大学;2010年
6 张乐珊;基于元胞自动机和VR-GIS技术的城市空间增长三维动态模拟及应用研究[D];中国海洋大学;2010年
7 郑小童;热带印度洋海表温度主模态的长周期变化及对温室气体增加的响应[D];中国海洋大学;2010年
8 王润元;中国西北主要农作物对气候变化的响应[D];兰州大学;2010年
9 王雄师;讨赖河流域水资源演变及其合理配置研究[D];兰州大学;2010年
10 张科;西部地区纹层湖泊高分辨率孢粉记录的晚全新世环境变化[D];兰州大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李硕;基于Vis/NIR光谱不同粒径下土壤碳氮的预测研究[D];华中农业大学;2010年
2 郝慧君;CA-MARKOV模型与GIS、RS在土地利用/土地覆盖变化中的应用研究[D];华中农业大学;2010年
3 崔普伟;基于单元流域的黄土丘陵沟壑区岔巴沟流域次暴雨产沙经验模型研究[D];华中农业大学;2010年
4 艾蕾;丹江口库区土地利用时空变化及生态安全评价初探[D];华中农业大学;2010年
5 韩筱婕;基于城市热岛减缓的湖泊湿地景观功能连通性研究[D];华中农业大学;2010年
6 雷征;武汉城市圈土地利用结构时空演变及驱动力研究[D];华中农业大学;2010年
7 袁昭;城市圈土地结构效率研究[D];华中农业大学;2010年
8 郑占;基于CA模型的城市用地扩张模拟研究[D];华中农业大学;2010年
9 聂斌斌;水土保持生态修复区域差异研究[D];华中农业大学;2010年
10 郝春晖;先进制造系统项目风险评价研究[D];安徽工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁玉江,韩淑媞;北疆500年干湿变化特征[J];冰川冻土;1991年04期
2 丁永健,叶佰生,周文娟;黑河流域过去40a来降水时空分布特征[J];冰川冻土;1999年01期
3 王根绪,沈永平,程国栋;黄河源区生态环境变化与成因分析[J];冰川冻土;2000年03期
4 马明国,角媛梅,程国栋;利用NOAA-CHAIN监测近10a来中国西北土地覆盖的变化[J];冰川冻土;2002年01期
5 施雅风,沈永平,胡汝骥;西北气候由暖干向暖湿转型的信号、影响和前景初步探讨[J];冰川冻土;2002年03期
6 李栋梁,魏丽,蔡英,张存杰,冯建英,杨青,袁玉江,董安祥;中国西北现代气候变化事实与未来趋势展望[J];冰川冻土;2003年02期
7 汤懋苍,高晓清,朱德琴;本世纪西北气候可能转型的依据和原因分析[J];冰川冻土;2003年02期
8 苏宏超,魏文寿,韩萍;新疆近50a来的气温和蒸发变化[J];冰川冻土;2003年02期
9 徐影,丁一汇,赵宗慈;人类活动引起的我国西北地区21世纪温度和降水变化情景分析[J];冰川冻土;2003年03期
10 叶柏生,李翀,杨大庆,丁永建,沈永平;我国过去50a来降水变化趋势及其对水资源的影响(Ⅰ):年系列[J];冰川冻土;2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李秀彬;;土地覆被变化的水文水资源效应研究——社会需求与科学问题[A];土地覆被变化及其环境效应学术会议论文集[C];2002年
2 高维英;李明;徐新田;梁生俊;;2003年渭河流域连阴雨过程中的暴雨成因分析[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 张红平 通讯员 白光弼 李社宏;[N];中国气象报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李硕;GIS和遥感辅助下流域模拟的空间离散化与参数化研究与应用[D];南京师范大学;2002年
2 戴仕宝;中国流域自然作用和人类活动对(河流)入海泥沙的影响[D];华东师范大学;2006年
3 陈志强;区域多尺度LUCC及空间数据库研究[D];福建师范大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王晓峰;北京市密云水库上游石匣小流域非点源污染特征研究[D];首都师范大学;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李从先,张桂甲;河流输沙与中国海岸线变化[J];第四纪研究;1996年03期
2 李从先,庄武艺;我国沿岸某些人为地质灾害的预测[J];海洋科学;1992年01期
3 黄建和;泥沙淤积估算[J];水利水电快报;1995年05期
4 黄英;澜沧江云南段河流输沙量及其变化规律探讨[J];人民长江;1996年01期
5 王金军;贺宝根;;长江输沙与河口的冲淤变化关系[J];上海师范大学学报(自然科学版);2005年04期
6 刘毅,张平;长江上游流域地表侵蚀与河流泥沙输移[J];长江科学院院报;1995年01期
7 刘毅;印度干旱地区季节性河流泥沙输移模拟[J];水利水电快报;1995年13期
8 李从先,陈刚,姚明;我国河流输沙对海岸和大陆架沉积的影响[J];同济大学学报(自然科学版);1988年02期
9 齐璞;王昌高;;黄河艾山以下河道水力几何形态与冲淤特性[J];人民黄河;1992年12期
10 曹如轩;;黄河多沙支流暴雨产沙模型[J];人民黄河;1992年10期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 陈翰霖;张瑞津;;石门水库对河流输沙及河道形态之影响[A];中国地理学会2004年学术年会暨海峡两岸地理学术研讨会论文摘要集[C];2004年
2 赵麦换;付永峰;华黎明;;黄河河道内生态环境需水与供需平衡分析[A];第十届中国科协年会黄河中下游水资源综合利用专题论坛文集[C];2008年
3 李丽娟;郑红星;;河流系统生态环境需水量初步研究[A];21世纪中国水文科学研究的新问题新技术和新方法——中国地理学会水文专业委员会第七次全国水文学术会议文集[C];1999年
4 姜娜;冯绍元;郑艳侠;唐泽军;孟庆义;;河流生态需水估算方法研究进展及展望[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(下)[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 穆兴民 王飞 李锐 刘国彬(中国科学院水利部水土保持研究所 西北农林科技大学);辨证看待水保与黄河水资源开发的关系[N];中国水利报;2006年
2 黄委水调局局长 安新代;黄河水资源管理调度现状与展望[N];黄河报;2008年
3 童国庆;环境流量:河流健康生命的指标[N];中国水利报;2007年
4 丁铭 林嵬;黄河水资源承载压力日益增大[N];经济参考报;2006年
5 记者 高立洪 韦凤年 席晶;要正确评价和预测河流与水利工程的相互影响[N];中国水利报;2004年
6 本刊记者 徐清华;黄河水权转换:从理论走向实践[N];中国水利报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 曾和平;金沙江支流龙川江流域河流输沙特征及其对气候和地表覆被变化的响应[D];昆明理工大学;2009年
2 戴仕宝;中国流域自然作用和人类活动对(河流)入海泥沙的影响[D];华东师范大学;2006年
3 丁文荣;云南省盘龙河流域河流悬移质输移变化及其对环境变化的响应[D];昆明理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵瑾;环胶州湾河流对胶州湾水沙输送的数值模拟[D];中国海洋大学;2007年
2 王金军;长江泥沙输移与河口潮滩的冲淤变化关系[D];上海师范大学;2006年
3 程岩;鸭绿江河口地貌的形成与演变[D];东北师范大学;2007年
4 郑志飞;黄河下游水量水质与生态联合调度系统研究[D];河海大学;2007年
5 邱红;辉发河干流河道生态环境需水量研究[D];东北师范大学;2006年
6 宋明伟;石羊河流域生态环境需水量研究[D];甘肃农业大学;2007年
7 郑世武;黄河三角洲生态环境需水量研究[D];中国海洋大学;2009年
8 张照举;象山港内潮流和泥沙运动的特征及其受建桥影响的数值计算[D];清华大学;2005年
9 田杏芳;黄河中游地区开发建设项目新增水土流失研究[D];河海大学;2005年
10 张大鹏;石羊河流域河流生态系统服务功能及农业节水的生态价值评估[D];西北农林科技大学;2010年
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