气候变化对黄河支流泾河水资源的影响毕业论文目录摘要 (III)Abstract (IV)第一章综述 (1)1.1 选题依据及研究意义 (1)1.2 气候变化对水资源影响的研究进展 (2)1.2.1 气候变化的原因 (2)1.2.2 国外气候变化对水资源影响的研究成果 (3)1.3 研究容、方法和技术路线 (5)1.3.1 研究容 (6)1.3.2 技术路线 (6)1.3.3 研究方法 (7)第二章泾河流域概况 (11)2.1 地形地貌 (11)2.2 气候 (12)2.3 地质与土壤 (13)2.4 植被 (13)2.5 水文与水土流失 (13)2.6社会经济 (14)2.7 泾河流域的主要生态环境问题 (14)2.7.1水土流失严重 (14)2.7.2植被退化 (15)2.7.3 水资源短缺 (15)2.7.4 环境污染严重 (15)2.7.5耕地面积骤减 (16)第三章泾河流域气候变化特征 (17)3.1 泾河流域降水量变化的基本特征 (17)3.1.1 泾河降水量年际变化趋势 (17)3.1.2 降水量年变化分析 (18)3.1.3泾河流域降水的突变分析 (21)第四章泾河径流量的变化特征 (23)4.1 泾河径流的年际变化 (23)4.1.1泾河的年径流量的年际极值比 (23)4.1.2 泾河径流量年际变化 (23)4.2 泾河径流量的年变化 (24)4.2.1 径流量的年变化特征 (24)4.2.2 径流年分配不均匀系数 (25)4.2.3 年径流量的变差系数 (26)4.3 泾河流域径流量的突变分析 (26)4.4降雨径流一致性分析 (28)第五章气候变化对泾河径流量的影响 (30)第六章结论与分析 (32)6.1结论 (32)6.1.1用线性趋势法分析结果 (32)6.1.2用累积距平法(CA)分析结果 (32)6.1.3用Mann-Kendall方法分析结果 (32)6.1.4建立一元回归方程模型检验降雨量和径流量的关系分析结果336.1.5径流年分配不均匀系数及年径流变差系数分析 (33)6.1.6降雨径流双累积曲线检验降雨径流的一致性分析 (33)6.2分析 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录 (1)翻译 (1)程序界面 (1)第一章综述1.1 选题依据及研究意义水资源是国家的重要资源,国计民生谁也离不了它,随着国民经济的发展,对水的需求量迅速增大,各部门之间的用水矛盾可能增加。
展望未来,水资源正日益影响全球的环境和发展,甚至可能导致国家之间的冲突。
河川径流作为水资源最主要的来源,是支撑社会、经济、生态环境和人类社会可持续发展的基础。
自20世纪以来,由于全球气候变化和人类活动,特别是经济发展、认识能力、科技水平等诸多因素的影响,河川径流已经发生了很大的变化,目前包括河川径流在的水资源安全受到了极大的威胁。
我国的水资源问题主要表现在:北方干旱缺水、水资源供需矛盾突出,南方水灾害频发,全国人均水资源占有量偏少,干旱地区尤其显著。
近100年来,我国平均气温升高0.6±0.1℃,冬季增温明显。
1950~1997年近50年的实测降水资料,20世纪80年代,华北地区持续偏旱,京津地区、海滦河流域、半岛每10年平均年降水量偏少10%~15%;90年代,黄河中上游地区、汉江流域、淮河上游、盆地平均年降水量偏少5%~10%。
未来的气候变化将有可能进一步加剧我国水资源的供需矛盾和洪涝、干旱灾害的发生几率,引起更加严重的环境问题。
预测到2020年,我国年平均气温可能增加1.1~2.1℃,年平均降水量可能增加2~3%,降水日数在北方显著增加,降水区域差异更为明显。
由于平均气温增加,蒸发增强,总体上北方水资源短缺状况将进一步加剧;未来极端天气气候事件呈增加趋势。
随着工农业现代化的飞速发展和环境问题的突出,水资源将成为制约区域21世纪社会经济可持续发展的主要因素,应当引起人们的严重关[]4-1。
黄河流域地理位置特殊,自然条件复杂,治理难度较大。
黄河处在大陆性季风气候区,属于中纬度一场气候发生率较高的地区,平均年降雨量为460mm,平均年水面蒸发量为1200mm。
受强蒸发的影响,流域水资源紧缺,多年平均天然年径流量为580亿m³,且水资源的失控分布严重不均。
进入20世纪80年代以后,社会经济发展对水资源的需求日益增加,气候变化与人类活动的影响导致河川径流量逐年减少,黄河流域水资源供需矛盾愈来愈尖锐,水资源管理成为流域管理的首要问题。
因此,气候变化对黄河流域水资源的影响,格外令人关注。
泾河是黄河流域渭河最大的一级支流,流经、、三省(区),流域面积45421km ²,是亚洲夏季风可影响到的陆地域。
流域北部属冷温带半干旱区,而南部为年平均降雨量500m以上、海拔1400m以下的川原区,属冷温带湿润区,宜于农作物生长,素有“陇东粮仓”之称[]5。
泾河流域在历时上是一个农业较为发达的地区,但干旱也频发,需要兴修水利来满足农业生产需求,泾河流域的水资源量直接关系到人民的生活水平和社会的经济发展,可见泾河流域的旱涝是一个永恒的课题。
本文利用泾河流域三关口站给的降雨径流实测资料,采用线性趋势法、累积距平曲线法、Mann-Kendall法和一元回归方程对泾河流域气候变化、泾河径流量变化以及气候变化对径流量的影响的进行分析;研究了泾河流域的降雨量序列的趋势、突变点,并分析泾河径流量变化过程的特点和规律以及气候变化对径流变化的影响关系,建立水资源与气候变化的相关模式,认识其演化规律和趋势,不仅有助于深入了解本流域水循环与水平衡,以及流域的结构和功能,而且对流域水资源合理开发与利用都具有重要意义,对保护泾河流域社会经济可持续发展具有重要参考价值。
1.2 气候变化对水资源影响的研究进展1.2.1 气候变化的原因气候变化的原因是一个尚待深入的机制问题。
变化的真正原因是非常复杂的,地球外部与地球部输向地球及地球表层的物质与能量的数量与强度的变化,以及地球运动系统的某些变化,都可能激发开放的地球表层系统中某些因素的自变化以及干涉其他因素也发生相应的变化。
分为自然的气候波动和人类活动的影响两大类。
自然原因包括:太阳辐射强度的变化;火山活动;地球轨道要素的变化;太阳活动周期变化;地级移动与大陆漂移等。
人类活动是气候变化的主要因素。
人类活动可通过若干方式影响气候与生态环境,其中最重要的是改变地球大气的组成(比如大气温室气体与气溶胶的增加)扰动地气系统的辐射平衡;改变地表(下垫面)状况,还有可能影响陆—气、海—气之间的能量、动量与物质交换;向大气直接排放废气、废水和废热,造成气候与生态环境的恶化。
最近50年气候变暖主要由人类活动造成,但是气候变暖的幅度、原因和区域分布还有不少的不确定性。
中国位于亚洲季风区,既受季风活动的影响,同时又受到海洋(尤其是太平洋和印度洋)和复杂的大地形(如青藏高原)与陆面状态(如沙漠区)的影响。
另外也受到人类活动因素的影响。
1.2.2 国外气候变化对水资源影响的研究成果全球:气候变化影响方面的研究起步于20世纪70年代后期,由世界气象组织(WMO)、联合国科教文组织(UNESCO)、联合国环境署(UN-EP)、联合国发展署(UNDP)和国际水文科学协会(IAHS)等一些国际组织发起,并开展了国际合作研究,制定、实施了一些相应的研究计划,如世界气候计划(WCP)、全球能量水循环试验(GEWEX)、国际地球生物圈计划(IG-BP)、国际水文计划(IHP)等。
到20世纪80年代中期,气候变化对水资源的影响的研究才在国际水文界引起高度重视。
1985年世界气象组织(WMO)出版了气候变化对水文水资源影响的综述报告,并推荐一些检验和评价方法;随后又给出水文水资源系统对气候变化的敏感分析报告[]6。
1987年国际水文科协(IAHS)在第十九届国际IUGG大会中举办了气候变化和气候波动对水文水资源影响的专题学术讨论会。
1988年,由联合国环境计划署及世界气象组织共同组建了IPCC(联合国政府间气候变化委员会),专门从事气候变化的科学评估,并定期总结最新的科研成果,提供具有权威性的气候评估报告。
IPCC定期开展以下3个方面的工作:①评价已有的气候变化的科学信息;②评价气候变化产生的环境及社会经济影响;③制定对策。
到目前为止,IPCC共完成了4次评估报告,并分别于1991、1996、2001年和2007年发布。
IPCC评估报告不仅为各国承担温室气体减排义务提供了科学信息,而且也为指导各国采取适应气候变化的对策提出了建议。
20世纪90年代以来,气候变化对水文水资源的影响研究工作广泛展开,1990年出版的《气候变化与美国水资源》一书系统地总结了当时气候变化对水文水资源影响研究的方法、和成果。
1991年第二十届IUGG大会水文科学组的主题便是探讨土壤与大气之间相互作用的水文过程。
1993年,以气候变化、大气圈和水圈的相互作用和影响、大尺度气候和水文模拟技术为主题,在日本召开了第六届国际气象和大气物理学协会与第四届国际水文科学协会(IAMAP-AHS)联合大会。
进入21世纪,气候变化成为各种国际会议的主要议题。
例如,2004年在巴西召开的IAHS 大会中就包括了气候变化对水文水资源的影响讨论专题。
2006年在召开了地球系统科学联盟(ESSP)和全球水系统计划(GWSP)联合会议,其中第4主题讨论的就是气候变化对海岸带、陆地河流的影响。
在墨西哥举办的第四届世界水论坛和2007年在意大利召开的IUGG国际大会中都讨论了气候变化对水文水资源的影响研究的科学问题。
同年8月,世界气候研究计划(World ClimateResearch Programme)在西班牙巴塞罗那举行了季节预测研讨会,对季节气候预测方法、精度展开了激烈讨论。
国:我国在气候变化影响方面的研究始于20世纪80年代中后期。
1988年在中国科学院及中国自然科学基金支持下,开展了“中国气候与海面变化及其趋势和影响研究”[]8。
该项目研究容:分析我国西北地区的冰川、积雪、径流变化特点,以及径流、水资源的变化,在此基础上研究西北高寒地区对气候变化的响应。
同时基于对华北水文循环特征、天气气候特征分析,研究气候变化对华北地区径流、地下水等方面的影响。
1993-1996年的“八五”科技攻关项目:气候变化对水文水资源的影响及适应对策研究,该项目研究的容为:以我国汉江、东江、黄河、淮河、海河、松辽河的典型支流为研究对象,采用集总式水量平衡模型,分析气候变化对流域径流的影响,井根据7个GDMS的输出结果,对未来流域的水资源情势进行了展望。
1996-2000年的“九五”科技攻关项目:气候异常对我国水分循环及水资源影响评估模型研究,研究容为:以汉水、赣江、黄河中下游、淮河、海河为研究对象,侧重于气候变化影响评估模型的建立探索了分布式流域水文模型的参数网格化技术,初步建立模型参数与GIS的联系,研究提出了考虑地形等影响的拉格朗日空间数据降解方法。