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基于HIMS模型的西营河流域径流量估算

商玲  
【摘要】:西营河是石羊河流域三大水系之一,受全球气候变化、人类活动的影响,该流域面临着一系列与水相关的生态环境问题,严重影响到当地生态环境和经济社会的可持续发展。本文基于HIMS系统平台,构建适应石羊河流域上游——西营河的HIMS模型,基于此量化分析未来降水和气温变化对总径流量的影响,为HIMS模型在西营河的应用提供依据,也为西营河乃至石羊河整个流域的综合管理提供参考。论文主要结论如下: 1.构建基于HIMS系统的西营河流域分布式水文模型,日过程模型率定期和验证期效率系数为0.64和0.67;月过程模型率定期和验证期的效率系数为0.81和0.85;对日过程模拟和验证精度一般,对月过程模拟和验证具有较高的精度,西营河流域对于月径流的模拟很好,可以应用到西营河流域。 2.基于HIMS在不同气候情景变化下的西营河流域径流量估算。基于上述模拟的结果,将降水量在原基础上分别增加10%,20%和减少10%,20%;气温在原基础上分别升高1℃,2℃和降低1℃,2℃;并组合成24种不同情景,分别用HIMS模型模拟得出:最有利的情景为,气温降低1℃,降水增加20%,此时年径流量增加了23.41%。说明应用HIMS模型研究不同气候情景变化下的西营河流域径流量估算是可行的。 (1)在降水量不变的情况下,气温升高1℃、2℃,年径流量减少0.01亿m3和0,02亿m3,径流量变化率分别为-0.24%和-0.48%。在气温不变的情况下降水量增加10%和20%,年径流量增加0.48亿m3和0.98亿m3,径流量变化率分别为11.64%和23.50%。 (2)当气温整体上升时,总径流量的变化率平均降低了0.24%,表明随着气温的升高,蒸发量随之增加,径流量也减少;当气温降低时,总径流量的变化率平均升高了0.24%,表明气温下降,蒸发量也随之减少,径流量增加。 (3)降水变化对九条岭站径流量影响显著,并且降水变化对不同月份径流量的影响比较一致。降水增加10%和20%时,每个月的径流量均呈增加状态。 (4)不同气温变化下对年径流量的影响效果比不同降水变化下对年径流量的影响效果要小的多。在气温不变的情况下,降水分别减少了10%、20%和增加了10%、20%,年径流量的变化率分别为-22.78%、-10.79%、11.64%、23.50%,在降水不变的情况下,气温分别降低了1℃,2℃和升高了1℃,2℃,年径流量的变化率分别是0.24%,0.48%和-0.24%,-0.48%。


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