区域气候背景下流域极端气候与水文事件的关系研究

论文摘要

气候变化现已成为国内外研究的热点问题之一,由气候变化引起的水文水资源方面的变化,使得越来越多的水文工作者开始关注和研究这方面的影响。但目前关于气候变化对极端水文事件的影响方面并没有大量的研究,还处于开始发展的阶段。极端气候事件在近些年的研究发展比较迅速,这是因为由气候变化引起的极端事件发生频率的提高,让人们切实感受到了极端事件带来的危害。在气候变化的大背景下,对极端气候事件和极端水文事件之间相关关系的分析正是本文研究的主要内容。本研究是结合国家自然科学基金项目“流域水文过程对极端气候事件敏感性研究”（51079131）,开展的初步研究工作。本文采用IPCC极端气候事件的定义,对其阈值的计算方法进行了确定；并根据极端气候事件的定义,在对水文事件特点进行归纳总结的基础上,定义了极端水文事件的概念,确定了研究区域极端气候事件和极端水文事件的阈值。研究中利用河南省地面76个气象观测站1975-2009年的逐日气象资料、鲇鱼山水库控制流域的水文站实测径流资料及气象资料,对河南省气候分布及变化规律、极端气候事件分布及变化规律、鲇鱼山水库流域极端气候和水文事件的变化规律及其相关关系进行了分析。本文对极端水文事件的概念进行了定义,根据定义对研究区域极端事件的阈值作出了规定,得到了在大气候背景下小流域极端气候和水文事件的变化规律及两者之间的相关关系。以鲇鱼山水库控制流域为例,研究得到该流域极端洪水和枯水事件发生次数呈现微弱减少的趋势,发生时段分别为汛期和非汛期；当发生极端洪水事件时,基本会有极端降水事件发生,当发生极端降水事件时,有45.7%的几率发生极端洪水事件；极端洪水事件与洪峰发生前一天的降水量有较好的相关性,与三天降水量的和相关性最高；极端枯水事件与极端干旱事件之间没有相关性,与无雨日数的相关性非常高；极端气候事件中降水事件是影响极端水文事件的主要因素。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究概况及存在的问题
• 1.2.1 气候变化对水文水资源影响的研究
• 1.2.2 极端气候事件的研究
• 1.2.3 极端水文事件的研究
• 1.2.4 存在的问题
• 1.3 研究内容及技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究技术路线
• 2 极端气候与水文事件阈值的确定及其相关关系分析方法
• 2.1 极端气候事件的监测方法
• 2.1.1 极端温度事件
• 2.1.2 极端降水事件
• 2.1.3 极端干旱事件
• 2.2 极端水文事件的定义及阈值的确定方法
• 2.2.1 极端水文事件的定义
• 2.2.2 极端水文事件阈值的确定方法
• 2.3 极端气候与水文事件相关关系分析方法
• 2.4 相关的分析方法
• 2.4.1 趋势系数
• 2.4.2 倾向率
• 2.4.3 皮尔逊相关系数
• 2.4.4 Monte carlo检验
• 2.4.5 综合气象干旱指数计算方法
• 2.4.6 经验频率
• 2.4.7 轮次分析
• 2.5 小结
• 3 河南省气候与极端气候变化趋势及分布规律
• 3.1 研究区域概况及资料
• 3.1.1 研究区域概况
• 3.1.2 资料
• 3.2 河南省气候变化趋势及分布规律
• 3.2.1 温度的时空分布及变化趋势
• 3.2.2 降水的时空分布及变化趋势
• 3.2.3 干旱的时空分布及变化趋势
• 3.3 河南省极端气候事件的分布规律及变化趋势
• 3.3.1 极端温度事件的研究
• 3.3.2 极端降水事件的研究
• 3.3.3 极端干旱事件的研究
• 3.4 小结
• 4 极端气候与水文事件相关关系研究实例
• 4.1 鲇鱼山水库控制流域及资料概况
• 4.1.1 鲇鱼山水库及水文气象条件概况
• 4.1.2 研究资料
• 4.2 鲇鱼山水库控制流域极端水文事件
• 4.2.1 极端洪水事件的研究
• 4.2.2 极端枯水事件的研究
• 4.3 鲇鱼山水库控制流域极端气候与水文事件相关关系分析
• 4.3.1 极端降水事件与极端洪水事件的关系
• 4.3.2 极端干旱和温度事件与极端枯水事件的关系
• 4.4 小结
• 5 结论与展望
• 5.1 主要结论及新见解
• 5.2 展望
• 参考文献
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与科研成果
• 致谢