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渭河流域气象与水文干旱时空演变特征

孙洋洋

  由于气候变化以及人类活动的双重影响,渭河流域径流量、降雨量不断变化,流域内水资源紧缺,干旱频发,严重影响了渭河流域的可持续发展。分析渭河流域水文和气候干旱的时空变化规律,对于渭河流域的科学配置治理措施有重要意义。本文根据渭河流域2个水文站以及20个气象站50多年的水文资料、气象资料等进行研究,同时根据水文站点所在位置将渭河流域分为两部分集水区I(渭河干流流域和泾河流域)和集水区II(北洛河流域)。首先采用、小波分析、对渭河流域的水文及气象干旱时间变化进行系统分析,探讨其突变性、周期性、趋势性变化规律。接下来采用m-k趋势检验,对渭河流域年尺度和不同季节的气象干旱指数进行趋势检验,最后利用游程理论识别渭河流域主要干旱特征要素,基于此,建立水文干旱与气象干旱的响应关系,计算气象干旱相应于水文干旱的临界条件,并计算出水文干旱对应于气象干旱的时滞性。主要结论如下:(1)、1960-2013年渭河流域发生气象干旱的频率在50%以上。1975-1985年和1996-2006年气象干旱的频率比较高,强度大。集水区I在2000-2009年在时间段内中旱发生频率大约为20%,1970-1979年中旱发生频率大约15%1990-1999年间重旱频率为10%左右。集水区II,中旱以及重旱发生频率较高,1970-1979年中旱发生频率达45%。1990-1999年重旱发生频率为10%左右。渭河流域气象干旱存在着16-20年左右的主周期。(2)、在年尺度下渭河流域呈现东部地区湿润化,西部地区干旱化的明显趋势。1960-2013年渭河流域干旱发生的频率在48%~55%之间,研究区频率差在6%左右,SPI对干旱趋势变化的响应也高于SPEI。不同季节干旱化趋势不同。(3)、1960-2013年渭河流域发生水文干旱的频率在50%以上,极旱发生概率较小,一般不超过1%。渭河流域水文干旱具有干湿交替的特性,20世纪70年代和90年代水文干旱较严重,干旱的频率高,强度大。对于标准干旱指数(SDI),渭河流域处于正常-微旱水平。华县站SBI值突变分别发生在1972年、1982年和1995年左右,状头站SBI值突变分别发生在1971年、1984年和2000年左右。1970-1980年间华县站和状头站SBI值始终小于0且呈现出逐渐下降的趋势,渭河流域处于持续干旱状态且干旱情况不断加剧。华县站和状头站水文干旱存在着16年左右的主周期。(4)、随着干旱指数的计算尺度的增大,可识别的干旱次数越少,相应的每次干旱烈度加大。集水区II相对于集水区I最大干旱历时短,对应干旱烈度小。在1、3、6、12个月的计算尺度下,对集水区I,当气象干旱临界历时为2.60、2.033、5.12、0.53,临界烈度为1.35、2.74、1.59、5.44;对集水区II讲,气象干旱临界历时0.78、0.38、1.58、-0.07,临界烈度为1.37、0.10、-9.42、6.83。渭河流域水文干旱对气象干旱的响应在滞后3个月的时候最为敏感。……   
[关键词]:渭河流域;径流量;时空分布;水文干旱;气象干旱
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西北农林科技大学2018年