基于水文模拟定量评估漳河上游流域径流变化归因

来源 :河北工程大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:waixiao032124
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环境变化下的水循环研究已成为21世纪水科学研究的热点问题,揭示环境变化对径流的影响机制成为水资源管理亟待解决的问题。漳河上游流域位于三省交接处,争抢水源事件频繁发生,已然成为全国水事矛盾最尖锐的地区之一。定量评估漳河上游流域径流变化归因,为流域水资源管理提供相关依据,对实现流域人水和谐和人人和谐均具有重要的意义。本文选取了漳河上游流域1959-2017年的月径流数据和气象数据,采用多种统计方法分析各水文站年径流量的变化趋势和突变节点;基于突变节点划分基准期和变化期,构建漳河上游流域径流模拟的分布式VIC模型。以气象要素和下垫面数据为评估模型的情景控制因子,驱动VIC模型模拟变化期的天然径流过程,定量评估漳河上游流域径流变化的归因;最后,与累积量斜率变化率法得到的归因分析结果进行对比验证。结果表明:(1)漳河干流和两大支流(浊漳河和清漳河)年径流量的变化趋势基本一致,均呈显著性减少趋势,两大支流年径流量的减少速率都是从上游至下游逐渐递增,减少速率随着流域面积的增加而增大。且在20世纪70年代后期发生突变,将年径流量时间序列突变点的统计分析结果与流域人类活动调查相结合,综合评判划分径流时间序列的基准期为1959-1978年,变化期为1979-2017年。(2)根据流域DEM数据和土壤数据,结合基准期内陆面覆盖信息、水文气象数据,构建漳河上游流域径流模拟的分布式VIC模型。以纳什效率系数和相对误差为模型适用性评判指标,对VIC模型参数进行率定,并验证水文模型在漳河上游流域的适用性。评估结果显示VIC模型还原漳河上游流域基准期的径流过程较为合理,模型在研究区域内具有较好的适用性。(3)基于水文模拟法和累积量斜率变化率法定量评估漳河上游流域径流变化归因得到了一致的结果:在整个漳河上游流域内,人类活动在漳河上游径流变化占主导因素。具体来说,人类活动对浊漳河径流变化的影响偏大。在浊漳河流域内,人类活动对流域内各水文站径流变化的贡献率较为一致,结果变化幅动不大。在清漳河流域内,人类活动对径流变化的贡献率随着控制流域面积的增加而增大。
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