大理河流域洪水径流变化特性研究

摘要

人类活动导致流域下垫面条件发生变化，改变了流域洪水径流特性。近年来，大理河流域年最大洪峰值有显著减小的趋势，洪水发生次数及量级均有减少，且同一降雨量级下产流量不断减小。种种迹象表明，由于人类活动的影响，大理河洪水规律已经发生了很大改变，威胁到区域水资源安全。本文以大理河流域为研究区域，选择大理河流域内青阳岔、岔巴沟、小理河流域为研究对象，分析了各研究流域的暴雨洪水特征的变化趋势，并基于多水源时变增益模型对研究流域进行次洪模拟，分析模型在大理河流域的适用性，通过下垫面变化前后不同的产汇流参数对不同量级的次洪进行模拟分析，估算下垫面变化对洪水规律的影响程度。主要研究内容如下：
　　（1）根据大理河流域LandsatMSS/TM遥感资料分析青阳岔、岔巴沟、小理河流域70年代到80年代植被覆盖变化。结果表明，各流域植被覆盖度从1970s到1980s均呈增加的趋势，整体有由低覆盖度及中覆盖度转向中高覆盖度的趋势。调查收集了大理河流域水土保持治理规模，调查结果表明大理河流域在1970s修建了大量的工程措施。
　　（2）采用线性趋势回归分析法和Mann-Kendall非参数秩次相关检验法分析各流域年最大洪峰及其对应的次洪量、次暴雨量和洪峰滞时等参数的时间序列的趋势，采用双累积曲线法、有序聚类法、滑动F检验法和滑动T检验法分析参数的变异，确定了参数可能变异点。
　　（3）选择各研究流域暴雨洪水特征发生变异前后的不同量级的相似降雨产生的洪水，分析比较其洪水差异，初步结果表明，下垫面变化导致流域洪水洪峰和次洪量减小。
　　（4）采用多水源TVGM模型对次洪进行模拟，选择多场暴雨洪水对模型进行参数率定和验证，模拟洪水过程与实测洪水过程拟合较好，洪峰及洪量误差整体在20％以内，Nash效率系数在0.7以上。结果表明，MTVGM模型在大理河流适用性较好，可以用来分析流域下垫面变化对洪水规律的影响。选择各研究流域大、中、小型洪水，分别在下垫面变化前后两组不同的产汇流参数下进行次洪模拟。结果表明，流域下垫面变化使得洪水洪峰及次洪量发生衰减，衰减率随洪水量级的减小而增大，且洪峰流量比次洪量衰减率大；对洪水产生了明显的削峰以及坦化效果，其中对大中水主要为削峰作用，对偏小型洪水主要为坦化作用。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究进展

1.3 主要研究内容及技术路线

2 研究区概况及下垫面变化分析

2.1 研究区概况

2.2 大理河流域下垫面变化情况分析

2.3 本章小结

3 大理河流域暴雨洪水特征变化分析

3.1 研究资料

3.2 研究方法

3.3 暴雨洪水特征变化趋势检验分析

3.4 暴雨洪水特征变化变异检验分析

3.5 不同时期暴雨洪水特征对比分析

3.6 本章小结

4 多水源TVGM模型在大理河流域的应用

4.1 多水源TVGM模型的原理

4.2 产汇流参数的率定与验证

4.3 本章小结

5 下垫面变化对大理河流域洪水规律影响的模拟分析

5.1 青阳岔流域

5.2 岔巴沟流域

5.3 小理河流域

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录