發(fā)布時間：2020-10-15 21:43

　　 ABCD模型是由美國學(xué)者Thomas提出的氣候水文模型,只有4個參數(shù)(a,b,c,d),以降水量和潛在蒸散量為輸入,可同時模擬蒸散、徑流以及土壤水、地下水的變化,適用于進行月步長或年步長流域模擬。本論文把ABCD模型用于研究多個流域水文狀態(tài)的氣候響應(yīng)特征。第1個案例是美國那布拉斯加州北Loup河流域,該流域具備超過60年的氣象和水文數(shù)據(jù)。通過對初值和參數(shù)進行敏感性分析,發(fā)現(xiàn)模型初值誤差只影響10年以內(nèi)的模擬結(jié)果。利用對初值不敏感時期的實測徑流量優(yōu)化識別了模型參數(shù),模擬得到的地下水儲量變化與前人根據(jù)地下水位變化推算的結(jié)果基本一致,驗證了ABCD模型的有效性。以50年一遇的極端干旱和極端濕潤氣候條件為情景,采用ABCD模型預(yù)測了流域水文狀態(tài)的可能變化,結(jié)果表明土壤水很快適應(yīng)了氣候變化,對徑流幾乎沒有調(diào)節(jié)作用,而地下水響應(yīng)較慢,其儲量衰減或增加一半所需要的時間均超過10年,從而降低了流域徑流對極端氣候的敏感性。第2個案例是中國鄂爾多斯高原的海流兔河流域,模擬得到的基流量與前人得到的結(jié)果基本一致,也驗證了ABCD模型的有效性。該流域?qū)�極端氣候情景的響應(yīng)與前一個案例基本一致,而且地下水儲量對極端氣候的響應(yīng)更慢。ABCD模型的潛在缺陷是沒有考慮地下水蒸發(fā),不一定能夠充分反映鄂爾多斯高原的特點。以鄂爾多斯高原為背景,本論文采用HYDRUS模型與ABCD模型對比的方式,研究了ABCD模型變量和參數(shù)的物理意義。以HYDRUS-1D模擬的土壤-植物-大氣連續(xù)體(SPAC)模型逐日步長結(jié)果作為實際蒸散量,用ABCD模型擬合月尺度和年尺度的實際蒸散量,在此基礎(chǔ)上再對土壤水儲量和泄漏量的模擬結(jié)果進行評價。結(jié)果表明:在月尺度上,采用實際蒸散量校正后的ABCD模型不能得到真實的月泄漏量和土壤水儲量變化;在年尺度上,采用實際蒸散量校正后的ABCD模型可以近似得到泄漏量,卻不能真實模擬土壤水儲量變化。HYDRUS模型對蒸散量的模擬結(jié)果與各個土壤水力參數(shù)(飽和含水率?s,殘余含水率?r,飽和滲透系數(shù)Ks,曲線參數(shù)?和n)都有一定的關(guān)聯(lián)。反演識別的ABCD模型結(jié)果主要取決于參數(shù)a和b的值,本文分析了這2個參數(shù)與傳統(tǒng)水文地質(zhì)參數(shù)的相關(guān)關(guān)系。
【學(xué)位單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：P333;P339
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 選題意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 全球氣候變化趨勢
        1.2.2 流域水文對氣候變化響應(yīng)的評估模型
        1.2.3 概念性模型優(yōu)點和存在的問題
    1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
第2章 ABCD模型原理
    2.1 發(fā)展歷程
    2.2 模型結(jié)構(gòu)和公式
    2.3 參數(shù)物理意義的初步分析
第3章 用ABCD模型分析NLRB流域
    3.1 美國NLRB流域概況
    3.2 流域長時間序列數(shù)據(jù)
    3.3 ABCD模型參數(shù)反演
        3.3.1 反演方法和參數(shù)取值區(qū)間
        3.3.2 反演結(jié)果和效率評價
    3.4 對極端氣候響應(yīng)的模擬
        3.4.1 情景設(shè)計
        3.4.2 模擬結(jié)果及分析
第4章 用ABCD模型分析海流兔河流域
    4.1 海流兔河流概況
        4.1.1 地理位置
        4.1.2 地質(zhì)和水文地質(zhì)背景
        4.1.3 水文變化及人類活動的影響
    4.2 流域數(shù)據(jù)初步分析
        4.2.1 氣候數(shù)據(jù)
        4.2.2 水文數(shù)據(jù)
    4.3 海流兔河流域的ABCD模型
        4.3.1 模型參數(shù)識別
        4.3.2 反演結(jié)果和效率評價
        4.3.3 極端氣候的水文情景模擬
第5章 基于HYDRUS模擬的ABCD模型參數(shù)分析
    5.1 問題及其研究思路
    5.2 土壤-植物-大氣連續(xù)體模型設(shè)計
        5.2.1 SPAC模型框架
        5.2.2 氣候情景設(shè)計
        5.2.4 預(yù)熱期分析
    5.3 HYDRUS模擬結(jié)果的參數(shù)敏感性
        5.3.1 土壤殘余含水率
        5.3.2 土壤飽和含水率
        5.3.3 土壤水分特征曲線參數(shù)
        5.3.4 土壤飽和滲透系數(shù)
        5.3.5 參數(shù)敏感性小結(jié)
        5.3.6 參數(shù)的聯(lián)合影響
    5.4 ABCD模型參數(shù)的物理相關(guān)性
        5.4.1 水文月尺度模型的等效參數(shù)
        5.4.2 水文年尺度模型的等效參數(shù)
        5.4.3 月尺度參數(shù)相關(guān)性分析
        5.4.4 年尺度參數(shù)相關(guān)性分析
第6章 結(jié)論和建議
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 問題和建議
致謝
參考文獻
作者簡介

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胡春歧,張登杰;水文模型進展及展望[J];南水北調(diào)與水利科技;2004年06期

2 陳昊;南卓銅;;水文模型選擇及其研究進展[J];冰川凍土;2010年02期

3 徐宗學(xué);彭定志;楊赤;;序 水文模型——一個充滿活力和挑戰(zhàn)的研究領(lǐng)域[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年03期

4 李萬緒;水文模型的灰色關(guān)聯(lián)評判[J];人民黃河;1988年06期

5 劉金清，陸建華;國內(nèi)外水文模型概論[J];水文;1996年04期

6 劉新仁;系列化水文模型研究[J];河海大學(xué)學(xué)報;1997年03期

7 金鑫;郝振純;張金良;;水文模型研究進展及發(fā)展方向[J];水土保持研究;2006年04期

8 張金華;李少華;;水文模型參數(shù)識別技術(shù)綜述[J];電網(wǎng)與水力發(fā)電進展;2007年07期

9 蔡哈特;;水文尺度問題與水文模型探究[J];廣東科技;2007年11期

10 趙慧軍;;水文模型在干旱中的應(yīng)用[J];河南水利與南水北調(diào);2008年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 李明亮;基于貝葉斯統(tǒng)計的水文模型不確定性研究[D];清華大學(xué);2012年

2 蘇鳳閣;大尺度水文模型及其與陸面模式的耦合研究[D];河海大學(xué);2001年

3 李向陽;水文模型參數(shù)優(yōu)選及不確定性分析方法研究[D];大連理工大學(xué);2006年

4 牟麗琴;冰川積雪區(qū)流域熱力學(xué)水文模型研究[D];清華大學(xué);2008年

5 邢貞相;確定性水文模型的貝葉斯概率預(yù)報方法研究[D];河海大學(xué);2007年

6 蘇丹陽;基于物理概念的水文模型InHM機群并行計算研究[D];浙江大學(xué);2012年

7 楊曉華;參數(shù)優(yōu)選算法研究及其在水文模型中的應(yīng)用[D];河海大學(xué);2002年

8 晉華;雙超式產(chǎn)流模型的理論及應(yīng)用研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張濤;基于CUDA的水文模型并行算法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

2 曹濤濤;缺乏觀測資料流域的概念性水文模型的研究[D];南昌工程學(xué)院;2015年

3 韓鵬飛;氣候水文模型ABCD的應(yīng)用和參數(shù)特征研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

4 趙長森;和田綠洲散耗型水文模型研究與應(yīng)用[D];西安理工大學(xué);2005年

5 羅曉琴;昆侖圓柏自然保護區(qū)無資料河流水文模型的構(gòu)建和應(yīng)用[D];新疆師范大學(xué);2012年

6 曾舉;GIS水文模型及降雨徑流數(shù)值模擬研究[D];昆明理工大學(xué);2012年

7 王建平;數(shù)字流域與數(shù)字水文模型的集成研究[D];河海大學(xué);2005年

8 李丹穎;陸面水文模型VIC研究及其與天氣發(fā)生器的集成[D];武漢大學(xué);2005年

9 梁睿;HEC-HMS水文模型在北張店流域的應(yīng)用研究[D];太原理工大學(xué);2012年

10 徐好梅;子牙河流域生態(tài)水文模型的構(gòu)建及其系統(tǒng)的研究[D];天津大學(xué);2012年

本文編號：2842286