试析水循环变化环境下渭河流域水循环分布式模拟与演变规律结论

论文导读：
摘要：变化环境下的水循环演变规律及归因分析是目前水文水资源学的探讨热点和难点。根据前人探讨,变化环境可分为气候变化和人类活动变化两大类,而且人类活动对水循环的影响正不断加强。人类活动影响下的流域水循环历程具有二元特性,即自然-社会双重驱动下的水循环历程。论文从“自然-社会”二元水循环论述系统为基础,对WEP-L模型子流域划分历程从及社会水循环模拟历程进行改善,并运用于渭河流域模型构建。同时,从渭河二元水循环模型“仿真模拟”为基础,进行变化环境下渭河流域水循环演变规律极为归因分析。具体探讨内容如下：(1)对WEP-L模型进行了代码重构,对模型中社会水循环模块进行改善,提升了WEP-L模型对社会水循环中取水、用水、排水等历程的模拟精度。(2)对基于实际河网修正的河网提取算法进行改善。针对模拟河网提取历程中有着的各种潜在不足,本论文进行了深入探讨,并对原有河网提取算法进行改善。改善后的算法能够自行处理这些潜在不足,实现河网提取历程的自动化处理。(3)提出一种新的子流域编码办法。针对原有子流域编码办法不能完全满足多种汇流状况(单支汇流、双支汇流从及多支汇流)、子流域上下游联系的快速定位计算等要求的不足,本论文在探讨现有子流域编码的基础上,提出一种新的编码办法,能够满足水文模型对子流域编码的相关要求。(4)探讨变化环境下渭河流域水循环演变规律。本论文构建了渭河流域分布式WEP-L模型,并基于不同情景仿真模拟,对水循环演变规律进行了分析。主要考虑的水循环要素包括蒸散发、入渗、地表产流、地下水补给、地下水河道交换从及河川径流,考虑的环境因子主要包括气象要素、水土保持措施、农业灌溉取用水从及工业生活取用水。(5)提出一种基于分布式水文模型情景模拟的多因素归因分析办法。该办法能够将不同时期多个因素综合影响所引起的水循环变化量分解成各因素单独的贡献量,并且确保所有因素贡献量累加总和刚好等于多因素综合影响下的变化量。从渭河流域1980年前后水循环演化为例,分析了气象要素、水土保持措施、农业灌溉取用水从及工业生活取用水四大因素的贡献。本论文的主要创新点在于提出了三个办法(河网提取改善办法、子流域编码办法和多因素归因分析办法)从及构建了渭河分布式水文模型用于水循环演变规律分析。本论文探讨成果不仅解决了子流域划分历程相关不足,而且使得定量描述多因素对水循环演变的影响和贡献率成为可能。同时,本论文的探讨成果也是对“自然-社会”二元水循环论述系统的补充。关键词：子流域划分论文水循环模拟论文变化环境论文演变规律论文归因分析论文
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Abstract8-16
第一章 绪论16-33

1.1 探讨背景及作用16-18

1.1 探讨背景16-18

1.2 探讨作用18

1.2 流域水循环模拟探讨发展18-21

1.2.1 自然水循环模拟18-19

1.2.2 社会水循环模拟19-21

1.3 水文模型子流域划分探讨发展21-25

1.3.1 河网提取办法探讨发展21-22

1.3.2 子流域编码办法探讨发展22-25

1.4 变化环境下水循环演变探讨发展25-27

1.4.1 气候变化对水循环的影响25-26

1.4.2 下垫面变化对水循环的影响26-27

1.4.3 人工取用水变化对水循环的影响27

1.5 变化环境下水循环演变归因分析探讨发展27-30

1.6 主要有着不足30

1.7 探讨内容及技术路线30-33

1.7.1 探讨内容30-31

1.7.2 技术路线31-33

第二章 分布式水循环模拟模型原理33-65

2.1 WEP-L模型简介33-36

2.

1.1 模型概述33

2.

1.2 模型结构33-36

2.2 自然水循环历程模拟36-54

2.1 气象数据展布36-39

2.2 蒸发蒸腾模拟39-44

2.3 渗历程模拟44-46

2.4 产流历程模拟46-53

2.5 汇流历程模拟53-54

2.6 积雪融雪历程模拟54

2.3 能量循环历程模拟54-56

2.4 社会水循环历程模拟56-59

2.4.1 社会用水数据展布56-57

2.4.2 社会水循环模拟改善57-5论文导读：

9

2.5 WEP-L模型构建步骤及模型结构59-64

2.5.1 模型构建步骤59-61

2.5.2 模型循环结构61-64

2.6 本章小结64-65

第三章 子流域划分办法改善65-95

3.1 河网提取算法改善65-74

3.

1.1 河网提取算法中有着的不足65-69

3.

1.2 河网提取算法程序自动化处理69-71

3.

1.3 河网提取改善算法运用71-74

3.2 子流域编码算法改善74-94

3.2 干支拓扑码编码规则75-80

3.3 干支拓扑码功能属性80-87

3.4 不同子流域编码规则特性对比87-90

3.5 基于栅格的干支拓扑码编码流程90-92

3.6 渭河流域子流域编码运用实例92-94

3.4 本章小结94-95

第四章 渭河流域WEP-L模型构建及验证95-111

4.1 渭河流域概况95-97

4.2 WEP-L模型构建97-108

4.

2.1 数据来源及前期处理97-100

4.

2.2 流域划分及数据空间展布100-108

4.3 模型率定及验证108-110

4.5 本章小结110-111

第五章 变化环境下水循环演变规律分析111-121

5.1 探讨内容及情景设置111-113

5.2 渭河流域水循环演变规律分析113-119

5.

2.1 气象要素变化对水循环的影响分析113-114

5.

2.2 水土保持变化对水循环的影响分析114-116

5.

2.3 农业灌溉取用水变化对水循环的影响分析116-117

5.

2.4 工业生活取用水变化对水循环的影响分析117-119

5.

2.5 综合环境变化对水循环的影响分析119

5.4 本章小结119-121
第六章 水循环演变多因素归因分析121-137

6.1 多因素归因分析办法简介121-127

6.

1.1 多因素综合影响变化量分解办法122-125

6.

1.2 多因素归因分析指标125-127

6.2 渭河流域水循环多因素归因分析127-135
6.

2.1 情景设置127-128

6.

2.2 模拟验证128-130

6.

2.3 结果分析130-135

6.3 本章小结135-137
第七章 成果与展望137-142

7.1 主要成果137-140

7.2 创新点140-141

7.3 探讨展望141-142

参考文献142-150
博士期间发表的论文150-151
博士期间参加科研项目151-152
致谢152-153