不同因素对和田绿洲蒸散发的影响研究

摘要

水资源在于旱地区最终以蒸散发的形式消耗殆尽。随着科学技术的不断进步，人类活动对周边环境的影响同益剧增，人类活动的干扰已经使得地区的水循环过程以及水量的时空分布发生变化。天然的水资源供需平衡过程已经不能够清楚地显示干旱区水分运动规律，要分析干旱区水资源供需平衡关系，必须将人类活动和气候变化综合考虑进去，而蒸散发是分析该地区水资源的关键要素，故研究气候变化和人类活动对干旱区蒸散发的影响对了解该地区水资源现状十分重要。
　　和田河是塔里木河的支流，近年来，受全球变暖影响，流域源流区来水量增加，但是流域内人口不断增长，耕地面积迅速扩大，流域水资源矛盾日趋突出。气象条件是和田河流域水资源总量变化的主要因素，区域气温、降水等要素的长期变化，引起水源区积雪覆盖、冻融关系、蒸发等环境改变，进而引起流域水文事件的时频规律改变。气候变化和人类活动共同决定了流域水资源的耗散特征。气温升高引起冰雪融水对径流的补给作用增强，但同时可能增加流域蒸散发量。受多种补给、耗散因素共同影响，内陆河流域形成较为复杂的旱区水文过程，水资源系统具有很强的波动性和脆弱性。
　　本文在对和田地区气候及水文要素分析的基础上，对原有的和田绿洲散耗型水文模型参数进行修正，使之能够更加真实的反映和田绿洲的蒸散发状况。文中利用Penman-Monteith公式以及Hargreaves公式计算和田绿洲参考作物蒸散发量，以Penman-Monteith公式的结果为依据，修正Hargreaves公式的参数。通过温度、降水、湿度等气象要素的变化及近些年耕地面积的扩展，分析气候变化及人类活动对绿洲蒸散发的影响。论文取得的主要成果如下:
　　(1)将1971～2010年和田绿洲的气象、水文要素重新整理，原有的两种灌区划分方式统一。修正和田绿洲散耗型水文模型的参数，模拟1971～2010年绿洲蒸散发。结果表明，模型能够模拟和田绿洲的实际蒸散发过程。
　　(2)利用Penman-Monteith及Hargreaves公式计算绿洲作物潜在蒸散发，Hargreaves公式是计算作物潜在蒸散发最为简便的经验公式之一，但目前对于该公式在不同气候类型区域的适用性及误差影响因素尚缺乏系统评价，以Penman-Monteith公式计算的ET0为依据，修正Hargreaves公式的参数。依据和田绿洲散耗型水文模型模拟的蒸散发量，反推地区农作物及林草地的作物系数，其中农作物的作物系数为0.36，林草地的为0.25，为进一步研究绿洲实际蒸散发量奠定基础。
　　(3)通过温度、降水、湿度等气象要素的变化分析气候变化对和田绿洲蒸散发的影响;结合土地利用数据，统计近几年绿洲根底面积的扩展，从而分析人类活动对绿洲蒸散发的影响。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 干旱区水资源研究

1．2．2 干旱区水文模型研究

1．2．3 不同因素对蒸散发的影响研究

1．3 主要研究内容

1．4 技术路线

2 研究区概况

2．1 地理位置

2．2 气候特征

2．3 水文特征

2．4 社会经济

2．5 生态环境

2．6 小结

3 气候及水文要素演变

3．1 气温

3．2 降水

3．3 湿度

3．4 径流

3．5 小结

4 散耗型水文模型分析蒸散发

4．1 和田绿洲散耗型水文模型简介

4．2 单元划分及资料收集

4．2．1 灌溉单元划分

4．2．2 河段划分

4．2．3 水库情况

4．3 模型参数校正

4．4 模型模拟蒸散发

4．5 小结

5 参考作物蒸散发计算

5．1 Penman-Monteith公式计算作物腾发量

5．2 Penman-Monteith公式计算ET0与气象因素的相关分析

5．3 Hargreaves公式计算作物腾发量

5．4 Hargreaves公式的参数优化

5．5 和田绿洲作物系数的反推

5．6 小结

6 不同因素对蒸散发的影响

6．1 气候因素

6．2 土地利用

6．2．1 数据来源与研究方法

6．2．2 动态监测结果分析

6．3 小结

7 结论与建议

7．1 结论

7．2 建议

致谢

参考文献

附录