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变化条件下小理河流域产汇流特性研究

冯艳  
【摘要】: 气候变化和人类活动对水文水资源的影响是当前水文学研究的热点问题。在人类活动和气候变化的共同影响下,黄土高原的产汇流特性已发生很大改变,主要表现为:随着时间的推移,同样降雨条件下流域产流量呈减小趋势。本文选取黄土高原区典型支流小理河流域作为研究区域,应用统计分析方法和分布式水文模型模拟法,对流域产汇流特性变化进行了研究。 通过统计分析年降雨过程、年径流过程、年径流系数、次径流系数、降雨的时空间分布等的变化规律,对小理河流域产汇流特性变化及其引起变化的原因进行了分析。 应用ArcView中的水文模块提取流域特征,包括水流路径长度、坡度、数字水系等;建立基于DEM的松散耦合型分布式水文模型,用该模型对自然条件和人类活动条件下的次洪分别进行了模拟。以该模型为工具,利用水文模拟法分析了降水特性和人类活动对流域产汇流规律的影响。 分析结果表明,近几十年来小理河流域的降雨特性已经发生改变:降雨量呈减小趋势,但降雨年内分配更集中,降雨的空间分布也发生变化。在天然条件下,降雨特性对流域的产汇流起决定性的作用。但是随着人类活动的加剧,降雨特性对产汇流的影响逐渐减小。表现为:在人类活动的影响下,相同降雨量产生的流域产流量以及洪峰流量大幅度减小;流域对降水特性和前期土壤含水量的变化的敏感性变小;流域下垫面呈现出更强的储水特性,使产流量减少;在自然条件下,降雨集中、强度大、历时短、暴雨中心靠近流域出口,洪峰流量就会比较大,反之则小,但在人类活动影响下则不一定产生这样的结果。这主要是因为人类活动使流域下垫面的下渗能力和储水能力增大,对降雨特性变化的敏感性降低。 综上所述,本文认为小理河流域降水特性的变化和人类活动的加剧导致了流域径流量减小,而引起产汇流特性变化的主要原因是人类活动的影响。


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