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《新疆农业大学》 2010年
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阿克苏河流域径流变化及其对气候变化的响应研究

张霞  
【摘要】: 随着2009年12月哥本哈根世界气候大会的召开,全球气候变化已不仅是当前科学研究的热点,更成为社会乃至政治热点。随着全球变暖,近50年来新疆阿克苏河流域也出现了气候变暖的趋势,这将对水文水资源产生影响。本文采用阿克苏河两个出山口水文站(沙里桂兰克和协合拉)的1957-2008年气象及水文数据,运用累积距平、滑动平均、Mann-Kendall突变检测法分析流域气温、降水及径流的时空分布特征和变化趋势,并运用方差分析外推、差积曲线和小波分析等方法研究气温、降水及径流的周期变化特征,运用Hurst指数、累积频率曲线分析径流的持续性特征及丰枯水变化,运用相关系数、回归方程探讨影响径流变化的主要因子,并运用灰色拓扑模型、季节性叠加模型、ARIMA模型及BP模型对径流进行了模拟及预测,在此基础上研究阿克苏河径流对气候变化的响应过程。研究初步结果如下: 阿克苏河流域的气温存在上升趋势,气温倾向率达0.3℃/10a以上,月气温大部分表现出上升趋势,其中秋季、冬季增幅最大;90年代以后增温较为明显,1984年前后出现由低到高的突变,具有13a左右的变化主周期。降水量亦呈增加趋势,年内分配不均,主要集中在夏季,水热同期,最大降水出现在7-8月份,最小出现在11-12月份。两站连续最大四个月降水量分别出现在6-9月和5-8月,占多年降水量的66.99%、64.21%;1986年前后出现由少到多的突变;大尺度上具有19a左右的变化主周期,小尺度上第一主周期为6a。 径流量总体呈振荡增加趋势,两站的倾向率分别为0.283×10~8m~3/a和0.184×10~m~3/a。年际变化稳定,两站C v值分别为0.20和0.15,反映出积雪融水与雨水混合补给的河流特征。两站年径流量趋于稳定的最短年数为35年,从16 (2~4)年、8 (2~3)年、4 (2~2)年尺度分别来看,年径流量非线性趋势明显,随着尺度缩小径流序列呈现更多的波动,但总体上呈增加趋势。过去52年中丰水年12年,出现在90年代以后,最长持续时间达7年;枯水年12年,其中2/3是以连续两年的形式出现,平水年占总年数的54%,与枯水年混合出现。1994年前后径流出现由少到多的突变,径流丰枯变化的主周期大致为25a。R/S分析表明两站年径流序列的Hurst指数分别为0.832和0.757,持续性较强即未来径流量依然处于增加的状态。2002、2003与2008年相比,日洪峰流量持续时间有所减少,最大洪峰值减小,对于塔里木河的来水不利。 径流与温度的相关性强于降水,气温升高对径流的影响高于降水增加的影响。径流与温度、降水的相关并不同步,存在滞后性。年径流深与年降水深的双累积曲线呈线性增加趋势,径流系列具有一致性。径流与NAO的相关系数较小且均未通过显著性检验,基本上找不出明显的关联。五种模型对径流序列进行模拟预测,精度符合中短期预报要求,预测未来几年中,阿克苏河的径流量上升趋势不明显。
【学位授予单位】:新疆农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P333;P467

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