长江源冬克玛底河流域冰川水文过程影响与模拟

论文摘要

在全球气候变暖的背景下,冰川作为气候变化的指示器,对气候的变化极其敏感。本文试图建立起冬克玛底河流域气象、冰川物质平衡、冰川融水径流量、和河流径流量之间的关系,进而得到研究区在气候变暖背景下冰川物质平衡与冰川融水补给占比的变化趋势,从而对流域水资源的评价提供科学依据。本文主要的目的是通过HydroGeoSphere（HGS）水文模型模拟长江源代表性流域冬克玛底河流域过去50年冰川物质平衡、冰川融水贡献河流径流量占比的变化趋势和通过水均衡原理模拟了未来100年气象条件下冰川要素的变化趋势。首先拟合了研究区气象数据与周围四个气象站点（安多、那曲、沱沱河、五道梁）气象数据之间的公式,利用此公式和四个气象站点1966～2015年气象数据重建了 1966～2015年研究区的气温、降水数据;其次利用研究区的地质资料（岩性分布）、高程数据、冰川分布数据（遥感卫星）、水文资料等构建了流域HGS水文模型,模拟了研究区1966～2015年冰川物质平衡和冰川融水占比;采用小冬克玛底冰川厚度推到的公式模拟了冬克玛底冰川厚度,并用水均衡原理,预测了未来100年不同升温趋势下冬克玛底冰川要素的变化趋势;将不同气候条件下冰川融水量和降水量输入HGS模型中,预测了未来100年流域径流深的变化趋势。结果表明:（1）在1966～2015年,年平均温度递增0.38℃/10a,年降水递增为16.4 mm/10a,年正积温以35℃/10a增加。（2）日径流深的NSE效率系数都在0.65以上,月径流深的NSE系数为0.96,年径流深的误差在11%以内。径流深与气温和降水的相关系数R2分别为0.63与0.004。（3）在1966～2015年,冰川物质平衡平均为-151 mm,累积物质平衡-7.55 m;降水、正积温、冰川融水径流深与冰川物质平衡R2分别为0.50、0.51、0.41。流域径流深增加幅度为4.29 mm/a,径流深增加量中冰川融水贡献了 68%。（4）未来100年,气温升高1℃、2℃、3℃趋势下,大冬主流线长度分别减小了 56 m、392 m、2451 m;小冬长度分别退缩了 150 m、2713 m、3255 m;年径流深的变化趋势为:气温升高1℃,年径流深呈现增加的趋势,气温升高2℃和3℃情况下,径流深先增加后减小。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究背景
•   1.2 研究意义
•   1.3 研究进展
•     1.3.1 冰川水文模型研究进展
•     1.3.2 山地冰川厚度测量研究进展
•     1.3.3 冬克玛底河流域的研究进展
•   1.4 研究内容
•   1.5 技术路线
• 2 研究区概况
•   2.1 冬克玛底河流域简介
•   2.2 冬克玛底冰川简介
• 3 HGS模型简介
•   3.1 HGS模型地表水模块
•   3.2 HGS模型冰雪融水与地表水耦合模块
•   3.3 HGS模型地下水模块模块
•   3.4 HGS模型地表水与地下水耦合模块
• 4 模型的构建
•   4.1 数据来源与处理
•     4.1.1 气温重建
•     4.1.2 降水重建
•     4.1.3 冰川物质平衡
•   4.2 模型设置及边界条件
•   4.3 模型评价
•   4.4 模型初始
•   4.5 模型率定及参数设置
•   4.6 模型验证
•   4.7 模型率定和验证结果分析
•     4.7.1 模拟精度分析
•     4.7.2 径流深与气温与降水相关性分析
• 5 历史模拟结果分析
•   5.1 冰川物质平衡分析
•   5.2 冰川物质平衡与相关因子分析
•   5.3 研究区径流深及冰川融水占比变化趋势分析
•   5.4 径流量距平累积分析
•   5.5 年径流深与气温、降水的关系分析
• 6 冰川厚度模拟及未来情景下冰川变化
•   6.1 小冬克玛底冰川厚度分布规律
•   6.2 冬克玛底冰川冰床地形特征
•   6.3 冰川物质平衡
•   6.4 2012年夏季平均气温及正积温分布规律
•   6.5 度日因子及2012年冰川融水量空间分布
•   6.6 未来100年在不同升温趋势下冰川要素的变化规律
•     6.6.1 冰川要素空间变化
•     6.6.2 冰川要素时间变化
•   6.7 研究区年径流深的变化规律
• 7 结论与讨论
•   7.1 结论
•   7.2 讨论
• 致谢
• 参考文献
• 附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 何秋乐

导师: 梁四海,冯斌

关键词: 水文模型,气候变化,长江源,冬克玛底河流域,冰川要素

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地球物理学

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P343.6

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.000245

总页数: 92

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