基于陆面水文模型的海河流域山区径流模拟与分析.docx

学号年级12级水务2班本科毕业论文基于陆面水文模型的海河流域山区径流模拟与分析专 业 姓 名 指导教师 评阅人水务工程2016年6月中国南京BACHELOR S DEGREE THESISOF HOHAI UNIVERSITYSimulation and Analysis of Runoff in HaiheRiver Basin Mountain regions9s Based on aLand Surface Hydrology ModelCollege : Hydrology and Water ResourcesSubject :Name :Directed by :NANJING CHINA学术声明:郑重声明本人呈交的毕业论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所 取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠尽我所知，除文中已经 注明引用的内容外，本设计（论文）的研究成果不包含他人享有著作 权的内容对本设计（论文）所涉及的研究工作做出贡献的其他个人 和集体，均已在文中以明确的方式标明本设计（论文）的知识产权 归属于培养单位本人签名： 日期:摘要随着人类活动对于自然的影响不断加强，与天然河流水文情势相适应的水文 模型已经渐渐地难以满足人们对于当下径流的研究需要。

因此，迫切地需要新的 水文模型来实现这一目标，既要考虑到自然气候对于径流的影响作用，也要能把 人类活动的影响考虑在内而陆面水文过程是通过下垫面向大气输送水汽，从而直接影响大气降水、大 气温度以及大气运动等天气、气候状况同时天气、气候等自然状况的变化也会 直接影响到陆面水文过程本文以陆面水文模型为基础，充分考虑了人类活动对 于海河流域山区径流的影响因素，对海河流域永定河分区的几个代表性多年水文 资料进行了整合分析，就水库对河流径流过程的影响进行了初步的讨论结果表明，气候变化和人类活动两重因素对海河流域的季节化都有相当权重 的贡献其中气候变化的影响时缓慢而且深远的，它能够通过直接影响降水和蒸 发来达到影响径流的目的；而人类活动则主要是通过改变下垫面条件来影响径流 的，最直接的影响结果就是数量众多的水库极大地增加了海河流域山区的集水面 积，从而增加了蒸发量，进而使得径流量锐减，当然，由于众多的人口，庞大的 需求才是海河断流现象如此严重的根本原因一系列的事件都在警示我们必须要处理好人与自然的关系，只有这样我们才 能实现可持续的发展因此，优化海河流域的产业结构，对水资源进行高效合理 的利用，并且应当致力于合理的水资源规划和配置，努力做到不浪费每一滴水， 才能从根本上解决海河流域河流季节化的问题。

关键词：陆面水文模型海河流域IHA指标体系河流季节化ABSTRACTWith respect to the impact of natural human activities continue to str eng then hydrological model with natu ral river hydrology situation has gradually adapted to meet people for the difficuIt moment runoff research needs・ Therefore, the urgent need for new hydrological model to achieve this goal, it is necessary to take into account the influence of natural climate for the runoff, but also be able to consider the impact of human activities into account.The land surface hydrological processes underlying surface is transported by water vapor to the atmosphere, which directly affect precipitation, air temperature and atmospheric sports weather, climate conditions. At the same time changes in weather, climate and other natural conditions also directly affect the land surface hydrological processes・ In this paper, land surface hydrological model based on full consideration of human activities on mountain runoff in Haihe River Basin factors, several representative Yongding River Haihe River basin district for many years it has been integrated hydrological data analysis on the impact of the reservoir on the river runoff process a preliminary discussion.The resuIts indicate that climate change and human factors on the double season of Haihe River Basin has a considerable weight contribution. Wherein when the impact of climate change slow and far-reaching, it can directly affect evaporation and precipitation runoff to achieve the purpose; and human activities are mainly by changing the underlying surface runoff conditions, the most direct impact is the number of resuIts many reservoirs signif icantly increases the Haihe River Basin mountainous catchment area, thereby increasing the amount of evaporation, thus making the runoff dropped, of course, because of the large population, hugehidemand is the Haihe stop the phenomenon so serious underlying causes・A series of events are a warning that we must properly handle the rela tio nship bet ween man and natu re, the only way we can achieve sustainable development. Thus, optimize the industrial strueture of the Haihe River Basin, water resources for efficient and rational use, and should be committed to rational water resources planning and configuration, try not to waste every drop of water, in order to solve the Haihe River Basin season of the fundamental problem・Key words: Land Hydrology Model Haihe River Basin I HA Index System seasonal streamflow目录摘 要 IIABSTRACT Ill第一章绪论 11 • 1 弓丨言 11.2国内外研究进展 21. 2. 1国外研究进展 21.2. 2国内研究进展 31.3研究内容和技术路线 3第二章流域概况 52. 1海河流域水文站概况 52. 2水文概况 62. 3水库概况 62. 4海河流域的降水特点与流域形态 72.4. 1海河流域的降水分布 72. 4. 2降水在时空上的规律性 72. 5气候变化对海河流域径流变化的影响 82. 6人类活动对海河流域径流变化的影响 92. 6. 1温室效应的影响 92. 6. 2水利工程的影响 92. 6. 3超量开采地下水的影响 9第三章区域多年径流量分析 113.1雁翅站流量序列分析 113. 2响水堡站流量序列分析 133. 3本章小结 15第四章 基于IHA法的人类活动影响评价 164. 1 IHA 164.2 IHA法在册田水库的应用 164. 3水库建设前后典型年的径流情况比较 20第五章海河流域河流的季节化 235. 1近50年来流域状况总述 235.2流域河流季节趋势分析 245.3气候、人类活动与水循环的相互作用 25第六章海河流域山区径流模拟与分析 286. 1陆面水文模型CLHMS简介 286. 2未考虑水库方案的CLHMS模式的模拟性能 296. 3本章小结 30第七章总结与展望 317. 1总结 317.2展望 31第一章绪论1.1引言进入二十世纪以来，中国乃至世界的水利发展迅猛，河流的开发利用程度不 断加大，在人类活动的干扰或调节下，河流的自然水文情势面临着不同程度的改 变。

河流被大坝拦截后，会淹没上游的大片土地，在改变水文情势的同时还伴随 着大量移民的产生而移民工作以及城市的建迁都会加剧人地矛盾，同时也会加 剧植被破坏、生态恶化和水土流失，而河流的水文情势，比如水量、水文、流速、 水位及泥沙等都或将被改变其中，影响最大的是多年调节型水库，影响相对较 小的是日调节型水库水库水位的变化与天然江河大不相同，这取决于不同类型 的调节方式，以防洪为主要目的的水库，其水位的变化在季节上与天然河流是相 反的，水位变幅较大，讯期水库处于低水位运行；在汛末蓄水，水库处于高水位 运行叫在这样的大背景下，陆面水文过程的研究逐渐称为了水文研究的热点之一 陆面水文过程通过下垫面蒸散发等途径与大气层进行水汽及热量通量等的交换， 从而影响降水、气温等天气、气候过程；而天气与气候状况的改变又会反作用于 陆面水文的循环过程，如气候变化引起流域水文特性的改变这一问题使得气象 学家们更加关注大气模式中陆面水文过程的处理，例如早在上世纪60年代，美 国GF0L (地球物理流体力学实验室)在全球气候模式GCM (General Climate Model)中融入了陆面水文元素，从而使陆面水文过程称为气候模式的重要研究 内容之一。

作为描述和模拟水文循环过程而构建的数学模型，水文模型是对水文 循环物理规律进行研究的必然产物，是解决水文预报、水资源规划与管理等。