發(fā)布時間：2020-11-08 21:25

　　 氣候變化是全球變化的核心問題�？茖W(xué)研究表明,近百年來,地球正經(jīng)歷著以全球變暖為主要特征的顯著變化�，F(xiàn)有預(yù)測成果表明,未來50-100a全球氣候?qū)⒗^續(xù)向變暖的方向發(fā)展。氣候變化在過去幾十年已經(jīng)對我國水文水資源產(chǎn)生了一定的影響,6大江河實測徑流量大都呈下降趨勢。雖然人類活動、人口增長以及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展引起用水量的增加,是徑流量不斷減少的原因,但近年來氣溫不斷攀升及降水量的變化對河川徑流的影響也不可忽視。所以,探討氣候變化背景下黃河流域徑流的變化規(guī)律及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)測研究,有利于更好地規(guī)劃流域水資源,具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。本文根據(jù)黃河流域?qū)崪y徑流資料和氣象資料,應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計、線性傾向估計、滑動平均、累計距平、MK檢驗、小波分析等多種方法,從趨勢性、周期性以及突變性等方面揭示了黃河徑流在不同時間尺度上的變化特征,并研究了徑流對氣候變化的響應(yīng),定量分析了氣候因子的貢獻(xiàn)值,最后基于改進(jìn)信息擴散理論對徑流進(jìn)行了插值預(yù)測研究。(1)黃河流域處在干旱、半干旱地區(qū),水資源系統(tǒng)對氣候變化十分敏感。近60a,黃河流域徑流呈明顯的下降趨勢,研究表明,徑流下降是一種突變現(xiàn)象。20世紀(jì)50、60年代處于豐水期,70、80年代轉(zhuǎn)入平水期,90年代進(jìn)入枯水期,現(xiàn)階段還處在枯水期,但21世紀(jì)有“枯轉(zhuǎn)豐”的跡象。徑流年際振蕩顯著,且越靠近下游越顯著�？菟�年份出現(xiàn)概率高于豐水年份和平水年份,大多是出現(xiàn)在氣候變暖的90年代以后,連枯年份最高可達(dá)21年,連豐年份最長只有8年。徑流年內(nèi)變化十分劇烈,徑流量主要集中期是汛期,年內(nèi)分配極不均勻,且越靠近下游越不均勻。最長滯后期達(dá)11個月,夏半年(4月到9月)滯后性比冬半年(秋季10月經(jīng)冬季到春季3月)要好。(2)黃河流域氣溫呈顯著上升趨勢,增溫率為0.29℃/10a,冬季增溫最明顯,達(dá)0.45℃/10a,暖冬現(xiàn)象明顯,氣溫在20世紀(jì)80年代末發(fā)生了突變。黃河流域年降水總體呈現(xiàn)弱下降趨勢,且表現(xiàn)出階段性特點：20世紀(jì)50、60、70年代的降水偏多,其中50年代降水量最多；80、90年代降水偏少；21世紀(jì)之后,降水有增多趨勢。降水的年代際變化特征與徑流的年代際變化特征基本吻合。降水與徑流呈正相關(guān),溫度與徑流呈負(fù)相關(guān)。在氣候等因素的共同作用下,徑流總體雖呈現(xiàn)顯著減少趨勢,但隨著氣候向暖濕型方向發(fā)展,有回升的趨勢。(3)徑流與氣候因子的相關(guān)關(guān)系不是線性而是非線性的�？傮w來看,徑流對降水的變化更敏感。定量分析氣候因子對徑流變化的貢獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),降水對徑流以正貢獻(xiàn)為主,溫度對徑流以負(fù)貢獻(xiàn)為主,都是在夏季、秋季更明顯,冬季和春季的貢獻(xiàn)相對較弱。(4)基于信息擴散理論,本文改進(jìn)了最優(yōu)窗寬理論,對黃河利津站徑流進(jìn)行了插值與預(yù)測,預(yù)測結(jié)果能夠較好的模擬實際徑流序列的波形變化,對于豐水年(如2007年)和枯水年(如2009年)都預(yù)報的比較準(zhǔn)確。預(yù)測精度較高,在中長期預(yù)報(10a)中平均相對誤差僅為11.59%,適用于地理位置、下墊面、流域面積等不同因素的水文站點年徑流量的估計與預(yù)報。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：P333.1;P339
【部分圖文】：

?０．６０?０．８４??由徑流年內(nèi)分配完全調(diào)節(jié)系數(shù)（Ｃｔ）（圖３．７，表３．５＞的變化情況看到：總體??而言，兩站Ｃｔ值的震蕩很劇烈，利津站比花園口站波動更厲害；花園口站Ｃｔ值??隨時間推移在減小，并且７０、８０、９０年代的值相同，說明該站年內(nèi)分配不均勻??程度越來越��；而利津站的Ｃｔ值隨時間基本是在增大，８０、９０年代和２１世紀(jì)??２８??

ＣＴ）ＣＪ＞０＾ＣＴ＞０＾ＣＴ？ＣｒｉＣＴ）ＣＴ＞０＾ＣＴ＞０＾（Ｊ＞０＾０＾０＾ＣＴ＞ＯＯＯＯ??年份??圖３．６黃河流域中下游各站徑流年內(nèi)分配不均勻系數(shù)??表３．４黃河流域中下游徑流年內(nèi)分配不均勻系數(shù)??花園口站?利津站??１９５１－１９５９?年?０．７３?０．７７??１９６０－１９６９?年?０．６５?０．７４??１９７０－１９７９?年?０．６２?０．７８??巧８０－１９８９?年?０．６３?０．８８??１９９０－１９９９?年?０．５３?０．９６??２０００－２０１２?年?０．５１?０．８９??最大值?１．０１?１．８７??最小值?０．２９?０．３８??多年平均值?０．６０?０．８４??由徑流年內(nèi)分配完全調(diào)節(jié)系數(shù)（Ｃｔ）（圖３．７，表３．５＞的變化情況看到：總體??而言，兩站Ｃｔ值的震蕩很劇烈，利津站比花園口站波動更厲害；花園口站Ｃｔ值??隨時間推移在減小，并且７０、８０、９０年代的值相同，說明該站年內(nèi)分配不均勻??程度越來越��；而利津站的Ｃｔ值隨時間基本是在增大，８０、９０年代和２１世紀(jì)??２８??

??圖５．２可看出，本文的改進(jìn)窗寬模型在預(yù)報黃河歷年徑流量方面比經(jīng)驗窗??寬模型更準(zhǔn)確，得到了較好的預(yù)報結(jié)果。預(yù)測結(jié)果能夠較好的模擬實際徑流序??列的波形變化，對于豐水年（如２００７年）和枯水年（如２００９年）都預(yù)報的比較??準(zhǔn)確。中長期預(yù)報（１０ａ）平均相對誤差僅為１１．５９％，預(yù)報效果較化特別是相??較于傳統(tǒng)的信息擴散方法的５５．２３％的誤差有很大的改進(jìn)。??綜上試驗３、４，說明本文提出的改進(jìn)窗寬擴散方法在處理樣本點稀疏Ｗ及非??對稱、非正態(tài)的黃河利津站年徑流量插值和預(yù)報試驗中，比經(jīng)驗窗寬擴散、最??優(yōu)窗寬擴散表現(xiàn)出更好的適用性和可行性，為分析處理水文稀疏數(shù)據(jù)插值、預(yù)??報等信息不完備問題探索了一條新途徑。??５．３．３空間插值試驗??選取黃河流域的其他２個站點（花園口和蘭州）和長江流域的３個站點（朱巧，??宜昌和大通）
【引證文獻(xiàn)】

本文編號：2875367