西安浐灞生态区橡胶坝库区渗漏量及生态需水量研究

摘要

生态环境是人类生存和发展的基础,它需要水资源的支撑与保障。长期以来,人类一味地追求水资源的最大经济可利用量,忽视了生态环境自身对水的需求,致使生态环境不断恶化,出现了一系列生态环境问题。因此,本论文结合西安浐灞生态区的实际,开展西安浐灞生态区橡胶坝库区渗漏水量及生态需水量研究具有十分重要的意义。本文在查阅国内外相关文献资料的基础上,分析了浐灞生态区降雨和径流量的年内、年际变化以及典型年径流量及分配过程；对水面蒸发量的气象影响因子进行了相关性分析,利用BP神经网络模型和多元线性回归模型计算得到预测模型；通过分析西安理工大学气象站逐日蒸发量监测资料,研究得出浐灞生态区E20和E601实测水面蒸发量的换算系数及年变化规律；最后,利用水量平衡法分析了研究库区的渗漏水量,得到橡胶坝库区的渗漏系数。结合沪灞生态区的实际,通过国内外的生态需水量的计算方法,建立了沪灞生态区橡胶坝库区及生态景观工程的生态需水量模型和耗水量模型。经计算在灞河上生态耗水为4852.2万m3,占多年平均径流量的9.8％,在沪河上生态耗水量为769.9万m3,占多年平均径流量的3.3%。由浐灞生态区橡胶坝生态需水量模型计算得到灞河橡胶坝的生态需水量在25%、50%、75%、95%频率典型代表年分别为11800.29万m3,9440.58万m3,7985.75万m3,6912.97万m3；在浐河橡胶坝上分别为5546.13万m3,4437.07万m3,3753.30万m3,3249.10万m3,生态需水量占到多年平均径流量的13%-25%之间,达到了生态需水量的要求,其结果比较可靠。论文研究成果对于提高浐灞生态区橡胶坝库区水资源利用效率、控制河流污染、改善生态环境有着重要意义,研究成果将会直接应用于浐灞生态区橡胶坝运行管理中。

目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外渗漏量研究现状

1.2.1 渗漏量研究现状

1.2.2 渗漏量研究方法

1.3 国内外水面蒸发量研究现状

1.3.1 水面蒸发计算模型的研究进展

1.3.2 水面蒸发折算系数的研究

1.3.3 水面蒸发量的影响因素

1.3.4 蒸发量计算方法

1.4 生态需水量研究

1.4.1 河道生态需水量

1.4.2 湖泊生态需水量

1.5 研究内容与技术路线

1.5.1 主要研究内容

1.5.2 技术路线

2 研究区域基本概况

2.1 流域概况

2.1.1 自然地理

2.1.2 河流水系及水文站

2.1.3 社会经济

2.2 浐灞生态区橡胶坝工程概况

3 降雨径流特征分析

3.1 降水量的分布

3.1.1 降水量地区分布

3.1.2 降水量年内分配

3.1.3 降水量年际分配

3.1.4 西安气象站和浐灞气象站降雨量分布

3.2 径流特性分析

3.2.1 灞河径流系列分析与计算

3.2.2 浐河径流系列计算

3.3 本章小结

4 水面蒸发量

4.1 西安气象站气象资料分析

4.1.1 蒸发量影响因素分析

4.1.2 气象影响因子与水面蒸发量的关系

4.2 基于BP神经网络模型和多元线性回归的水面蒸发量预测模型

4.2.1 水面蒸发量BP神经网络模型建立

4.2.2 水面蒸发量多元线性回归分析

4.2.3 BP神经网络模型和多元线性回归方法比较分析

4.3 浐灞生态区气象站蒸发量与影响因素的关系

4.4 E_(601)型蒸发皿与E_(20)蒸发皿的蒸发量关系

4.5 库区蒸发量

4.6 本章小结

5 橡胶坝库区渗漏量研究

5.1 水量平衡法

5.2 研究库区参数及水位-流量关系曲线分析

5.3 渗漏水量及渗漏系数的计算

5.3.1 研究区域渗漏水量分析

5.3.2 研究区域渗漏系数计算

5.3.3 计算结果分析及误差分析

5.4 本章小结

6 浐灞生态区生态需水量和耗水量分析

6.1 浐灞生态区橡胶坝生态需水量模型建立

6.1.1 基本生态需水量

6.1.2 渗漏需水量

6.1.3 水面蒸发生态需水量

6.2 浐灞生态区橡胶坝生态需水量

6.3 浐灞橡胶坝库区及生态景观工程耗水量分析

6.3.1 橡胶坝库区耗水量

6.3.2 生态景观用水量分析

6.4 本章小结

7 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 本研究的不足

7.3 研究展望

致谢

参考文献

附录