南水北调-中线调水区降水时空变化分析研究

南水北调-中线调水区降水时空变化分析研究

一、南水北调-中线调水区域内降水的时空变化规律的分析研究(论文文献综述)

李秀清[1](2021)在《基于VIC模型的丹江流域水文模拟及水资源管理对策》文中指出丹江流域是我国南北气候和自然地理的分界线秦岭山脉的重要水源涵养地之一,也是南水北调中线工程的重要水源区。近年来,随着气候变化、土地利用变化对流域水循环的影响加剧,以及工农业生产乃至区域经济发展变化,丹江流域的水资源也发生了相应变化,因此,开展丹江流域水文模拟研究径流以及水文情势变化对该地区水资源管理具有重要的现实意义。论文以陕西省丹江流域为研究对象,构建VIC水文模型进行水文模拟,分析流域径流变化的特征和原因,预测了流域未来的径流变化情况,并提出丹江流域所在区域的水资源管理对策。论文以秦岭山地丹江流域丹凤水文站的月径流观测数据来率定模型以使参数本地化,建立了该流域的VIC水文模型,以流域出水口荆紫关水文站和竹林关、武关水文站实测径流数据验证模型在丹江流域的适用性并讨论分析VIC水文模型径流模拟在流域内部分区的差异,用于模拟流域过去的水文过程及预测流域未来的径流变化状况。分析流域径流变化的驱动因素,在土地利用变化和气候变化趋势下研究流域的径流变化情况,构建流域径流变化综合分析框架,评价流域的生态流量和生态需水状况,提出丹江流域水资源管理对策,为变化环境下流域水文响应研究以及丹江流域水资源的利用和管理提供有益参考。主要研究工作和结论如下:(1)通过DEM、植被、土壤、气象驱动数据处理,制备流域模型参数,构建秦岭山地丹江流域VIC水文模型,利用丹凤水文站实测月径流、陕西省丹江流域水情监测径流以及荆紫关水文站日、月径流数据进行参数调整,将模型应用于秦岭山地丹江流域,并利用武关、竹林关水文站数据检验,检测VIC水文模型在丹江流域的适用状况,分析该流域水资源的时空分布规律。研究结果表明,丹凤站实测资料检验Nash效率系数率定期为0.82、验证期为0.81,VIC陆面水文模型能够较好的反映陕西省丹江流域的日、月径流过程;相对误差率定期为4.51%、验证期为2.13%,能够很好的模拟该流域的水量平衡;利用参数移植,将丹凤站建立VIC水文模型用于陕西省丹江流域进行率定与验证,通过省境出口断面径流资料验证表现出较好的适用性,充分说明VIC水文模型在中小流域尺度的秦岭山地丹江流域具有一定的适用性。(2)采用理论分析与模型模拟相结合的方法,在流域径流变化规律的基础上从影响模型上边界气象驱动条件的气候变化、模型下边界下垫面植被变化的土地利用变化分析流域径流变化的驱动因素。基于Budyko假设的气候弹性系数法和VIC水文模型模拟进行丹江流域内部分区径流变化的归因分析。研究结果表明气候变化和人类活动的影响对丹江流域径流变化的贡献在流域内部分区间存在显着的空间差异,商洛市的中心区商州区和丹凤县的分布区所在的上游分区流域是区域人口和工农业产区主要集聚地、当地社会经济发展和人类活动的中心,相对于中下游的武关河流域、银花河流域、下游区域,下垫面条件变化的影响更为显着,但气候变化是整个丹江流域径流变化的主要影响因素。从土地利用/土地覆被变化与径流的响应关系得出丹江流域的土地利用变化与径流变化体现出一定的相关性,草地、耕地减少,林地增加,流域年均径流减少,与草地减少、耕地还林使蒸散发和截留增加响应流域径流量出现减少的趋势耦合。(3)针对丹江流域过去50多年的径流变化和水文情势变化,论文利用已构建的丹江流域分布式VIC水文模型,模拟了流域1961-2019年流域长期的逐日径流过程。在此基础上,结合生态流量(生态盈余量和生态不足量)和IHA指标,对丹江流域水文情势变化进行分析,构建丹江流域生态需水度评价方法对流域生态环境需水状况进行综合评价。结果表明,过去50多年秦岭山地丹江流域径流呈减少趋势,这一趋势与流域降水减少趋势一致;1990年代以来,人类活动进一步加剧了径流的减少,流域生态流量整体呈现出生态不足量。流域的生态环境需水量存在不足状况,尤其是下游区域生态需水量出现明显不足。(4)利用新一代气候变化情景RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5下CMIP5的BNU-ESM、BCC-CSM1.1(m)、IPSL-CM5A-MR、CSIRO-MK3.6.0、Can ESM2模式的降尺度处理数据驱动丹江流域VIC水文模型,耦合模拟气候变化下径流对气温、降雨的响应,从而预测未来气候情景下秦岭山地丹江径流的变化趋势。结果表明:在未来气候情景下丹江流域气温将继续上升,绝大部分地区的降雨量在未来情景下将会出现减少趋势;由于气温和降雨等因素的综合影响,丹江流域未来时期多年平均径流量呈减少趋势,全年各月均有不同程度的减少,汛期径流量减少幅度较小,而枯水期径流量减少幅度较大,枯水期极容易出现干旱灾害,流域未来水资源管理将面临挑战。(5)基于以上VIC水文模型模拟评估预测研究结果,对南水北调水源区的丹江流域进行了水资源分区划分,将丹江流域划分为上游丹江商州区和中游武关丹凤区、银花山阳区和下游丹江商南区,并将VIC水文模型模拟水资源时空分布状况和生态需水评估以及VIC水文模型耦合未来气候情景模式预测未来水资源状况结合起来,根据具体的流域水资源分区状况提出响应的水资源管理对策。为流域水资源划分提供参考,并对当地的水资源管理提供了理论支持和对策建议。提出节水、高效用水、充分利用与建设水利设施工程、流域分区水土治理、水资源分区保护等统筹管理对策。

刘洋[2](2021)在《南水北调中线工程水源地径流对气候变化和土地利用变化的响应》文中研究表明进入人类世以来,气候变化和土地利用变化呈现加速的趋势,对于全球水循环势必产生重要的影响。南水北调工程是中国水资源科学调配、缓解中国北方地区水资源危机的重点工程。南水北调中线跨越长江、淮河、黄河、海河,自2014年12月通水以来,由丹江口水库陶岔渠首调水,当前多年平均调水量60亿m3,已累计向华北地区调水361亿m3。在气候和土地利用变化背景下,工程水源地径流变化机理以及未来水资源变化趋势需要深入的研究。本文在收集南水北调中线工程水源地丹江口水库上游气候、地形、土壤、植被数据的基础上,通过耦合大尺度分布式VIC水文模型和Dinamica EGO模型,结合情景反推法设计的不同模拟情景,实现水源地历史径流变化的归因工作。此外,通过利用降尺度后的IPCC5的气候模式的2个气候情景(RCP4.5、RCP8.5)以及不同情境下的未来土地利用数据,进行研究区未来径流变化的模拟。在此基础上,通过变异范围法探究未来极端径流趋势。主要结果如下:(1)在1979-2018年间研究区“暖干化”趋势的背景下,研究区径流每年下降4.39 m3/s,主要体现在雨季径流的下降。交叉小波分析表明降水、温度和潜在蒸散发对研究区径流产生不同程度影响,其中降水是径流变化的主要气象影响因素。研究区径流对城镇和建设用地变化的敏感性最高,其次是灌丛、旱地、水田和草地,对林地变化敏感性最低。(2)基于耦合模型框架的归因分析结果表明,气候变化是南水北调中线工程水源地径流变化的主要驱动力,在1980年代到1990年代、1990年代-2000年代、2000年代-2010年代分别影响99.7%、108.2%和102.1%的径流变化。此外,气候变化可以加强或减弱径流对土地利用变化的响应。(3)经济优先发展情景下,未来(2025-2070年)丹江口入库多年平均径流与历史时期(1979-2018年)相比增加25%-33%。生态优先发展情景下,丹江口入库多年平均径流降低0.38%-6.01%,其中在RCP4.5情景下,2050年之后降低趋势有所缓解。尽管生态优先发展情景增加了区域的植被用地面积,能够滞存更多的水量,但是在未来降雨和温度较大波动的影响下,未来研究区将会面临更大的洪涝灾害威胁。本研究针对南水北调中线工程水源地历史气候和径流规律做了系统分析,并在此基础上将径流变化机理进行了科学的探究,研究结果对南水北调中线工程以及其他类似环境区域的径流管理具有重要的指导意义。特别值得注意的是未来研究区旱涝灾害存在增加的趋势,在气候变化的背景下,针对径流对土地利用变化的敏感性进行科学合理的情景配置将能够有效的缓解极端径流风险。

黄泽[3](2021)在《强人类活动区水循环驱动机理及耦合建模研究》文中进行了进一步梳理水循环过程是区域水资源演化的基础,自然水循环过程包含降水、径流、蒸发等要素。近年来,受全球气候不断变化及日益剧烈的人类活动影响,水循环过程不仅受自然因素的影响,人类活动的影响日益增强,水循环的模式也正向着“自然-社会”二元水循环模式。中国是世界人口第一大国,同时也是世界上最大的发展中国家,由于人口的增长及经济的高度发展,中国是世界上水资源问题最突出的国家之一,人均水资源量仅为世界平均水平的四分之一左右。京津冀地区是中国的“首都经济圈”,包含北京、天津以及河北省,是中国的政治中心、经济中心、文化中心。同时,京津冀地区位于海河流域,该流域是中国水资源量严重短缺的地区,也是人类活动影响最强的区域之一,水循环的二元演变属性在京津冀地区尤为明显。尽管南水北调工程在一定程度上缓解了区域的用水压力,但是区域的整体水安全性及空间均衡性仍存在较大问题。京津冀地区的水资源问题可以归结为水循环过程的失衡问题,为了保证区域的可持续发展,应对区域水循环过程进行调控。而开展区域水资源调控的基础是定量解析变化环境下京津冀地区的水循环通量及变化机理。同时,精准识别出水循环演变过程的驱动因子是关键因素。在社会水循环过程中,社会端的主要驱动因素主要包含人口因素和经济因素,这两类因素产生的效应与自然水循环过程的梯度是相背离的。对于自然水循环过程而言,水是自上而下、由高向低的区域演进,而人类活动的取用水过程是将水资源向利用效率更高出提取。因此,建立二元水循环关键过程的数学表达,分析区域水安全的时空现状并进行相应的调控可以为区域水资源管理提供相应的依据。本文首先分析了京津冀地区水循环的多年变化规律,利用趋势检验法和交叉小波变换的方法分析了区域多年变化规律。在此基础上,本文探寻了强人类活动区二元需水高程的耦合计算方法并分析了其合理性。针对社会需水高程的计算,本文采用了能量转化的思想,在一定程度上优化了现有研究中的空间尺度较大、缺乏理论公式等问题。利用经典物理学做功的思想,计算区域社会高程的空间分布。同时,本文选用综合指数法及洛伦兹曲线,分析了区域二元水循环模式下的水安全及空间均衡情况。最后,本文采用非线性规划,以2035年为目标年份,针对京津冀地区的水安全及空间均衡性开展调控。研究结果表明,气候因素在2000年后,对区域水循环要素宏观表现的影响并不显着,水循环要素变化的驱动力由传统的一元驱动向二元驱动转变。在此基础上,本文利用水资源需求场理论,构建了京津冀地区2000-2015年的需水格局分布图,结果表明,京津冀地区多年来需水格局变化较为明显,集中体现在北京及天津地区的需水强度有显着增长,对其他区域的影响明显增大。同时,本文利用表征社会发展的多项指标,构建了京津冀地区2000-2015年的社会发展强度图,通过对比分析可知,社会经济发展是区域需水量变化的驱动因素。其中,20世纪初期,城市化进程的加快、城市人口的大量增长是改变区域需水格局的主要驱动力。但是近年来,由于城市化减缓,第三产业经济总量的增加值成为了区域需水格局变化的主要驱动力。基于能量转换思量的社会需水高程空间分布合理,将社会需水高程与自然地理高程耦合并进行汇流计算,结果表明,人类活动对区域汇流有较大影响,耦合高程汇流结果与实际情况最为接近,较好地反应了人类活动对区域水循环的影响。京津冀地区水安全总体情况较好,但空间均衡性较差。结果表明,经调控后,京津冀地区水安全及空间均衡性均能达到较好状态。

祁秉宇[4](2021)在《南水北调中线水源区降水径流时空演变归因分析》文中进行了进一步梳理南水北调中线工程水源区水资源量变化对受水区、水源区及汉江中下游地区水资源安全及生态安全起重要作用。自十八大以来,我国实施“五位一体战略”,这对该地区水资源安全及生态安全提出了新的要求。另外,各地区纷纷谋划新的区域调水工程,这使该区域的水资源分配方案更加复杂。然而,近年来气候变化和人类活动的加剧使丹江口入库径流量呈现减少的趋势,这对日益激烈的水资源需求带来了挑战。因此,研究水源区降水径流时空变化特征及其驱动机制是非常有必要的。本研究收集了34个气象站和21个水文站水文气象及水库、土地利用、NDVI和土壤等数据,采用趋势分析、相关分析、双累积曲线分析、回归分析、空间变异分析、统计显着性检验等方法,研究了水源区降水径流时空演变特征及其影响机制。主要研究结果如下:(1)年、春、秋和冬季的日均降水量(ADP)呈下降趋势,夏季呈增加趋势,而年、季节雨日日均降水量(ARP)呈增加趋势。多年ADP为2.34 mm/d,多年ARP为7.2 mm/d。多年春季、夏季、秋季和冬季ADP分别为2.09、4.27、2.64和0.34 mm/d,多年四个季节ARP分别为6.10、10.44、6.98和1.88 mm/d。年ADP轻微下降,下降幅度为-0.002 mm/d/a,春季、夏季、秋季和冬季ADP的变化幅度分别为-0.006、0.005、-0.010和0.0003 mm/d/a。年、四个季节的ARP的变化幅度分别是0.018、0.007、0.039、0.008和0.005 mm/d/a。年、季节ARP的增加是由于小雨日数和小雨量减小,大雨量和大雨天数增加造成的。(2)干流年、春季、夏季、秋季径流呈减少趋势,冬季径流除黄家港站外,其他站呈增加的趋势。干流年、四个季节径流量平均减少0.878×108、0.108×108、0.294×108、0.405×108和0.13×108 m3/a,流域控制站黄家港站的径流量减少幅度是-2.03×108、-0.03×108、-0.53×108、-1.17×108和-0.4×108 m3/a,秋季径流量是径流减少幅度最大的季节。除冬季外,支流站年、其他季节径流量也呈减少趋势,变化率是-0.06×108、-0.015×108、-0.029×108和-0.012×108 m3/a,冬季平均增加0.002×108 m3/a。支流变化最显着的站是黄龙滩站,年、四个季节径流量变化率分别是-0.42×108、0.007×108、-0.06×108、-0.22×108和-0.25×108 m3/a。(3)干流、支流站的径流呈明显的年代际差异。干流站1980年代年均径流量最大,平均为236.4×108 m3,1990年代年均径流量最低,平均是135.1×108 m3。流域控制站黄家港站1980年代和1990年代径流量分别是437.89×108和262.75×108 m3。支流站的径流呈相似的年代际变化规律,1980年代和1990年代平均径流量分别是32.9×108和23.8×108 m3。(4)干流站径流季节分配受大坝的影响,支流流域主要受到土地利用及植被变化的影响。干流的石泉、安康大型水利工程分别将冬季径流提高21.8%和30.5%,主要支流堵河黄龙滩水库和甲河陡岭子水库将冬季径流提高了75%和50%;水库对年和其他季节径流的影响有限。支流流域的年、夏季、秋季径流受到人类活动影响达64.14%~164.65%、58.69%~341.04%和68.9%~148.01%,春季径流主要受到降水变化的影响。综上所述,水源区降水日数显着减少,雨日平均降水显着增加,这改变了当地的地表产汇流过程,导致地表径流明显减少,下垫面变化(土地利用、植被变化等)进一步加剧了该地区的减流程度,这加剧了南水北调中线工程水资源管理的难度。这些研究成果有助于理解南水北调中线工程水资源管理存在的问题,为南水北调中线工程水资源管理提供强有力的科技支撑。

闫雪燕[5](2021)在《调水背景下丹江口水库丹库浮游植物群落变化及其驱动因子分析》文中研究指明南水北调中线工程有效缓解了我国北方水资源严重短缺的局面,其水源地丹江口水库水质安全事关沿线1.2亿人口饮水安全问题。库湾是水库水质安全的敏感区,调水过程库湾水质直接关系到调水安全。本研究于2018年7月~2020年7月,对丹江口水库进行了为期两年的调查研究。依据丹江口水库调水水流方向,从入库口到调水口,共设置18个采样点,其中包括三个不同干扰强度类型的库湾(强度干扰、中度干扰和轻度干扰),研究了调水背景下丹库浮游植物群落变化规律及驱动因子和不同强度人类干扰下库湾浮游植物群落变化及驱动因子。利用单因素方差分析、Pearson相关分析、CCA分析和RDA分析等方法具体探讨了丹江口水库丹库水文和水质理化指标的时空变化规律,以及浮游植物种类组成、优势种、丰度和生物量的时空变化规律。本研究旨在为丹江口水库生态环境保护和水质科学管理提供数据支持,同时为中线工程生态调度和我国水库生态学研究积累重要的资料。主要研究结果如下:1.丹江口水库水位年季变化显着,秋季水位最高,春季水位最低;渠首调水口流速和流量春季最大,冬季最小。各样点的溶解氧(DO)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH3-N)和化学需氧量(COD)均达到I类地表水评价标准;高锰酸盐指数(CODMn)含量不超过4 mg/L,达到II类地表水评价标准。入库口黑鸡嘴、库心和调水口渠首溶解氧浓度比库湾高,库湾与之相比受人类活动干扰较大,水体水质次之。库湾胡寨的叶绿素a(Chl.a)浓度最高,此样点是人类活动干扰强的区域,营养盐易于在此富集,为藻类繁殖提供了丰富的营养物质。因此,我们要加强对库湾水体的管理和控制。2.丹江口水库丹库浮游植物群落由7门71属104种组成,夏季丰度最高,物种最多,优势种最丰富,春季浮游植物种类数量最少,丰度最低。各季节浮游植物群落组成:春季为硅藻-绿藻型,夏季为绿藻-硅藻型,秋季为蓝藻型,冬季为蓝藻-绿藻-硅藻型。春季硅藻成为绝对优势物种;夏季优势种主要属于硅藻门、绿藻门和蓝藻门;秋季优势种主要属于蓝藻门、绿藻门和硅藻门;冬季优势物种主要属于硅藻门。从入库口黑鸡嘴经库心、库湾到调水口渠首时,Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数均是先下降后升高。Shannon-Wiener多样性指数夏冬季最高,秋季最低,夏冬季节浮游植物群落更稳定,秋季浮游植物群落稳定性较差。Pearson相关分析和CCA分析发现,水位、流速、水温、pH、水深、TP、ORP和Cond是影响丹库浮游植物群落结构的关键环境因子。浮游植物群落组成和浮游植物的多样性会对物种群落产生影响,优势物种在维持浮游植物群落和生态系统的稳定性等方面发挥着重要作用。3.丹江口水库库湾浮游植物群落由7门66属99种组成,库湾浮游植物群落组成丰富,夏季丰度最高,优势物种最多,春季浮游植物种类数量最少,丰度最低。库湾浮游植物群落变化规律:春季为硅藻-绿藻型,夏季为蓝藻-绿藻-硅藻型,秋季为蓝藻型,冬季为绿藻-硅藻-蓝藻型,与丹库浮游植物群落变化并不完全相同。春季硅藻成为绝对优势类群,其次是绿藻;夏季蓝藻门、硅藻门和绿藻门成为主要优势类群;秋季优势物种主要属于蓝藻门、绿藻门和硅藻门;冬季硅藻门和绿藻门成为主要优势类群。优势物种在浮游植物群落中处于关键地位,优势种过度繁殖时会影响浮游植物群落的稳定性。Pearson相关分析和RDA分析显示:水位、水温、DO、ORP、TP、Cond和pH是影响库湾浮游植物群落变化的关键驱动因子。三个不同干扰强度的库湾,轻度干扰的全店样点Shannon-Wiener多样性指数最高,中度干扰的宋岗次之,强烈干扰的胡寨最低。干扰强度影响浮游植物群落结构,强干扰降低物种多样性指数,弱干扰对浮游植物多样性指数影响较小。浮游植物群落Shannon-Wiener多样性指数春季最高,秋季显着下降。夏季浮游植物个体分配更均匀,群落结构较稳定,秋季多样性指数值降低,群落结构和生态系统结构变简单,会影响到生态系统的生产力和稳定性。

贾世琪[6](2021)在《南水北调中线补给湖库浮游植物群落结构特征与环境因子研究》文中研究表明浮游植物是水环境系统中的初级生产力,在生态系统的物质循环和能量流动中起着重要的作用。浮游植物的群落结构可以反映水环境的变化规律,是水环境营养化水平的重要指标。南水北调中线工程的开通对于缓解我国中部水资源短缺、实现水资源的合理配置具有重要的意义。本文通过对南水北调中线工程2020年3个季度(夏季、秋季、冬季)水源地及补给湖库采集水质和浮游植物样品调查采样,运用综合污染指数(TLI)对南水北调中线水源地和补给湖库进行水体富营养化状态评价,阐述了浮游植物种类数、浮游植物丰度时空分布、浮游植物多样性指数、浮游植物优势度,并对中线工程不同季节浮游植物群落相似性进行了比较,同时通过冗余分析明确了影响南水北调中线水源地及各个补给湖库的主要环境因子。研究结果如下:(1)南水北调水源地及补给湖库综合污染指数值从高到低依次为:白洋淀>尖岗水库>鸭河口水库>白龟山水库>丹江口水库,丹江口水库水质最佳,水体富营养化程度最低。(2)南水北调中线水源地及补给湖库共检测出浮游植物5门76种,各个湖库种群分布情况和占比均不同,所有湖库绿藻种类占比最高。微小色球藻(Chroococcus minutus)、科曼小环藻(Cyclotella comensis Grun.)和啮蚀隐藻(Crytomonas erosa)均为丹江口水库的优势藻种;针杆藻(Synedra sp.)为鸭河口水库的优势藻种;湖泊假鱼腥藻(Pseudanabaena limnetica)、优美平裂藻(Merismopedia elegans)、科曼小环藻和啮蚀隐藻均为白龟山水库的优势藻种;拟柱胞藻(Cylindrospermum raciborskill)为尖岗水库的优势藻种;科曼小环藻、针杆藻和啮蚀隐藻均为白洋淀的优势藻种;拟柱胞藻为密云水库的优势藻种。(3)南水北调中线水源地及补给湖库浮游植物丰度呈现出明显的季节性变化,夏季浮游植物丰度较高,冬季浮游植物丰度明显下降。浮游植物丰度变化范围为7.14×104~1.79×107 cells/L,平均值为4.22×106 cells/L,从空间上看,南水北调中线水源地及补给湖库浮游植丰度差异不显着,浮游植物总丰度平均值从高到低依次为:尖岗水库>白洋淀>鸭河口水库>白龟山水库>丹江口水库。(4)南水北调中线水源地及其补给湖库共鉴别出24个功能群,分别为A、B、D、E、F、G、H1、J、LO、M、MP、N、P、TC、S1、SN、W1、W2和Y功能群,主要优势功能群为B、D、P和LO功能群。其中B功能群代表藻种为科曼小环藻,D功能群代表藻种为针杆藻和双头菱形藻(Nitzschia amphibia Grun.),LO功能群代表藻种为微小色球藻、带多甲藻(Peridinium zonatum Playf.)和角甲藻(Ceratium),P功能群代表藻种为月牙新月藻(Closterium cynthia)和颗粒直链藻(Melosira granulata)。(5)南水北调中线工程开通后,鸭河口水库蓝藻比重增加;白龟山水库在首次受到丹江口水库补给后浮游植物种类明显增多,硅藻种类和丰度均有增加,铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)消失;尖岗水库优势藻种从夏季以针杆藻、锥囊藻(Dinobryon)、角甲藻和转板藻(Mougeotia)为主,转为以拟柱胞藻为主,浮游植物丰度也较接受补水之前明显增加;白洋淀浮游植物较水体受污染后补水之前种类增加,浮游植物丰度下降;密云水库种类减少,蓝藻丰度下降,硅藻丰度增加。(6)通过冗余分析表明,硝氮、亚硝氮和总氮是主要影响丹江口水库浮游植物优势功能群的环境因子;总氮、总磷和亚硝氮是主要影响鸭河口水库浮游植物优势功能群的环境因子;水温和叶绿素是主要影响白龟山水库浮游植物优势功能群的环境因子;总氮和氨氮是主要影响尖岗水库浮游植物优势功能群的环境因子;亚硝氮、总磷、水温和叶绿素a是主要影响白洋淀浮游植物优势功能群的环境因子;水温和氮类营养盐是主要影响密云水库浮游植物优势功能群的环境因子。本文揭示了南水北调中线补给湖库浮游植物群落结构季节演替规律,对水生态和水资源保护具有重要意义,也为评价大型调水工程的实施对湖库水生态的影响提供重要本底数据。

张彦鹏[7](2020)在《南水北调中线河南水源区生态安全时空演变规律与水土保持调控措施研究》文中提出近年来随着全球生态环境问题日益凸显,生态安全是人类面临的一个新挑战,已成为当今一个研究热点。南水北调中线工程是我国一项重大调水工程,能够缓解华北及京津冀地区的缺水,改变我国水资源时空分布不均的问题。而南阳市淅川县、西峡县、邓州市和内乡县;三门峡市卢氏县和洛阳市栾川是中线工程重要的调水水源地。水源地的生态安全关系到中线工程是否能够长久运行,意义重大。本文以南水北调中线工程河南水源区为研究对象,运用PSR模型,分别选取了29和24项指标构建了乡(镇)和县级生态安全评价指标体系。进而以乡(镇)和县级两个尺度开展了水源区生态安全评价并提出了调控措施。研究结果表明中线河南水源区生态安全状况整体趋于好转,但是整体水平不高,还有待提升;生态安全状况具有明显的空间分布差异,呈现北部高南部低的空间分布格局,生态安全总体质量表现为上游>中游>下游;水源区生态安全综合值的空间分布特征表现为与高程值呈正相关,与人口密度的空间分布呈负相关,在时间上的变化与经济发展呈现正相关关系;经过不同尺度间的对比分析水源区生态安全不同尺度间总体分布与趋势一致,小尺度具有较高的空间识别度,大尺度空间识别度较低;在进行措施调控措时要建立多部门联合的保护机制来继续提升研究区生态安全水平。

李聪[8](2020)在《引黄入冀补淀工程水量供需耦合分析》文中提出引黄入冀补淀工程于2019年正式向白洋淀供水,该工程跨黄河、海河两大流域,历经6市26个县(市、区),是为解决工程沿线地区农业灌溉缺水及地下水超采等问题、向白洋淀实施生态补水而建立的永久性引水工程。由于水源区、受水区属于不同流域,水源区的可供水量、供水时间与受水区的需水量、需水时间存在差异,因此需要对工程水源区黄河、受水区沿线及白洋淀进行供需平衡及耦合分析。本文以引黄入冀补淀工程受水区白洋淀和沿线农业灌区为主要研究对象,通过分析不同水平年黄河可供水量、不同水平年白洋淀补水情况和沿线灌区灌溉需水量对水源区供水时间水量、受水区白洋淀补水时间水量和沿线农业灌溉时间水量之间进行合理分析以期为工程运行调度提供参考。本文主要研究内容和结果有:(1)利用白洋淀1920-2016年实测水位数据,采用M-K突变性检验出白洋淀水位变异点为1963年、1965年,1983年后下降趋势显着;通过选择年极端水位、年区间水位持续时间等指标分析了近年来白洋淀水位特征,将白洋淀年内水位变化分为10月1日-翌年3月1日、3月1日-6月1日、6月1日-10月1日三个不同阶段,确定3月1日、10月1日为白洋淀水位变化节点日期。计算不同频率下月最低水位结合年内展布法得出不同水平年水位变化过程,选取不同典型年确定白洋淀不同水平年需水量1.21亿m3、1.76亿m3、2.14亿m3;提出了针对于引黄入冀补淀工程的白洋淀补水方案,即当白洋淀10月1日水位为6.96m时,可不向白洋淀补水;当白洋淀10月1日水位分别为6.44 m、5.66 m时,通过本工程向白洋淀补水1.21亿m3、1.76亿m3;当白洋淀8月16日水位为5.34 m时,立即启用本工程进行引水,向白洋淀补水1.58亿m3,于1 1月初结束,至翌年1月继续补水0.42亿m3。(2)选取1981-2010年工程沿线27个县的累年降水量数据,分析河北沿线受水区内小麦、玉米、棉花三种作物不同生育期内降水量,表明小麦生育期内降水量最少,小麦越冬期和发育中期降水量自邯郸至沧州呈现逐渐增多趋势。通过定额法计算水平年灌区净需水量为3.68亿m3,毛需水量5.04亿m3。农村水网建设需水量0.0033亿m3并入灌区需水量计算引黄入冀补淀工程沿线受水区需水。(3)对黄河和白洋淀1956-2000年径流量资料应用Copula方法构建水源区黄河与受水区白洋淀之间的二维联合分布模型并计算了二者之间丰枯同步、异步概率分别为43.77%,56.23%,以水源区和受水区同时出现枯水年定义为非正常调水状态,正常调水状态的概率为91.99%,说明黄河来水有利于实现对白洋淀的补充。通过黄河分配方案和流量控制指标对黄河可供水量进行分析,确定不同水平年黄河可供水量为6.80亿m3、6.20亿m3、5.60亿m3;对黄河可供水量、白洋淀补水水量和工程沿线受水区需水水量进行耦合分析,确定邯郸、邢台、衡水、沧州、廊坊各个灌区需从干渠口引水量分别为0.44亿m3、0.16亿m3、0.15亿m3、0.23亿m3、0.03亿m3,工程沿线受水区灌溉水量满足程度为46.67%。

胡登奎[9](2020)在《基于GIS区域生态系统服务价值演变特性研究 ——以南水北调中线水源区为例》文中研究表明生态系统服务是人类能够从自然界获取自身生存和发展所需的各类资源,亦代表着人类的福祉。丹江口水库作为中国南水北调中线工程的重要水源区,通过对丹江口水库所在区域的土地利用与生态系统服务进行定量分析与评估,对于推动该区域自然资源可持续利用具有关键意义。本文以湖北省丹江口市与河南省淅川县为研究区,基于利用RS和ArcGIS技术处理多时段、多平台的TM遥感影像数据和DEM数据,提取1987年、1996年、2007年、2017年丹江口市与淅川县的土地利用类型遥感影像数据,利用遥感解译方式获取四期土地利用类型数据。分析丹江口市与淅川县在研究时段内土地利用的动态度、程度指数、转移矩阵、信息熵,进而探究的研究区土地利用演变特征,同时根据单位面积生态服务价值当量表构建非城镇生态系统服务评估模型,并结合研究区实际情况,对城镇生态系统气体调节、养分循环、净化环境、娱乐文化等服务类型的价值进行估算,进而对19872017年丹江口市与淅川县服务价值的动态演变进行评估与测度,并在此基础上利用贡献度与相关性分析了水源区土地利用变化对生态服务价值的影响。主要研究结果如下:(1)1987-2017年,水源区土地利用变化较为剧烈,三个时段平均转移比例为28.31%,林地、城镇面积处于持续增加的状态,草地、耕地面积处于持续减少状态,水域面积演变趋势为增加—减小—增加,而其他用地面积演变趋势为增加—减少—增加;从地形方面来看,土地主要分布在0-600m高程范围和0-25°坡度范围,面积占比超过85%,同时坡向范围内各土地利用类型除平面外,其余8个方向的面积占总面积的10%13%。(2)通过对研究区生态服务价值进行测算,19872017年水源区生态服务价值总体呈增加趋势。在各生态服务系统中,林地、草地、耕地、水域占主要来源,而在各服务类型中水文调节占主要优势;同时在不同高程、坡度梯度下,服务类型与服务系统的服务价值随梯度的增加而减少,而在不同坡向梯度中,各服务类型与服务系统的服务价值除平面方向较大以外,其余八个方向的生态服务价值相差不大。(3)通过分析计算生态系统与其服务价值的相关性与变差贡献率,发现研究区内各生态系统与区域生态服务总价值密切相关,林地、草地、农田、城镇、水域生态系统与区域服务总价值的相关系数达到0.9以上;不同地物类型在不同时段内对生态服务价值的贡献率存在着差异,其中水域、林地、草地系统对其服务价值的影响最大,而农田、城镇、其他系统对其服务价值的影响较小。

杨珺[10](2020)在《农业生产活动对南水北调中线水源地水土环境的影响及安全评价》文中指出生态环境的安全是国泰民安的基石,然而随着经济的发展,中国生态安全状态面临极大的挑战。南水北调工程是世界上最大的调水工程,然而,近二十年来我国社会、经济和人口快速增长,人们生活品质的提高促进了各项产业的发展,农业面源污染的污染现象也愈加严重,给水源地水质带来很大的压力。掌握水源地生态安全状态对南水北调工程具有重要意义。基于此,本研究通过对南水北调中线工程水源地典型流域水质时空变化特征、水源地农业生产活动对水环境的影响、水源地不同土地利用下土壤肥力特征和水源地面源污染对土壤环境的影响,对水源地当前的水土环境进行评价与风险评估,再结合水源地的经济因素与社会因素,综合对水源地生态安全评价,并且根据模型对生态安全预测,具体研究结果如下:(1)水源地各典型流域的水质综合评价在四季均为良好的状态,流域整体达到了饮用水水质的目标要求。水源地典型流域水质季节性变化特征为:水质p H值与溶解氧变化趋势一致,均随温度的升高而降低,数值在夏季显着低于其他季节。水体总氮、氨氮、电导率、硝氮、总磷和化学需氧量的变化规律相近,受夏初雨水冲刷的面源污染的影响,均呈现夏季略高于其他季节的规律。水源地水体在各个季节的溶解氧均保持在三类水以上的水平,溶解氧四季的达标率为100%。夏季氨氮和总氮分别有有5.37%和15.81%没有达标,而不达标的地区主要集中在十堰流域、濂水河流域和丹江口库区,这些地区的部分河流的有受到面源污染引起的氮超量风险。水源地夏初磷含量有15.81%未达到三类水的标准,而不达标地区集中在汉中市濂水河流域和南阳流域这些地区的部分河流的有受到面源污染引起的磷超量风险。(2)农业生产活动对于水环境影响较小。水源地农业生产活动产生的氮、磷的总入河量分别在5900-7000 t和690-880 t之间。种植业、养殖业和生活源污染总量均呈现增长的状态。三种不同类型污染中种植业来源的氮磷入河量最大,养殖业次之,生活源最小,三者的平均产污占比分别为40.33%、15.11%和44.56%。农业生产污染灰水足迹近18年来呈现增长的趋势,农业产生的污染需要119-140亿立方米水进行稀释才能达到水质三类标准。农业生产活动总的灰水荷载指数为0.24-0.29,即农业生产活动进入河流的污染物需要水源地整体水量的24%-29%进行稀释,水源地的水资源足以对其稀释。(3)水源地土壤肥力水平整体处于一般中等水平,水田和农田的肥力指数最佳,均处于较好的二级水平,其余土地利用类型均处于中等肥力的三级水平。水源地内土壤养分特征为:土壤p H总体来说中性偏酸,不同土地利用类型下p H值范围在4.47-8.37之间,p H值大小排序为农田>林地>水田>菜地>茶园。水源地土壤有机质值,整体处于一个中等略偏低的水平。水源地土壤总氮值在0.65-2.62 g/kg范围内,农田水田含量偏高于其他三类土地,总氮总体处于三级中等水平。水源地土壤全磷值在在0.13-1.85 g/kg范围内,菜地、农田和茶园的全磷含量较林地与水田高,总体处于中等片上水平。水源地土壤碱解氮的含量在88.14-182.84 mg/kg范围内,水田、菜地和茶园的碱解氮含量较农田和林地偏高,总体来说处于中等偏高水平。水源地土壤速效磷的含量变异系数较大,含量在3.41-37.76 mg/kg范围内,处于三级中等水平。(4)氮肥磷肥的施用对水源地造成了较大风险,畜禽粪便和生活污水对农田的施肥均有较大的潜力。水源地种植业化肥对于耕地的氮磷密度在195.59-710.49 kg/ha和63-229.54 kg/ha范围内。氮磷负荷整体呈现缓慢增长的趋势。氮肥磷肥的施用对水源地造成了较大风险,风险水平由2000年的低风险状态变为中等风险状态。商洛市商洛地区化肥施用较少,且全市范围内山地多,作物的复种指数较低,对于单位耕地面积的负荷均值较大。而南阳处于南阳盆地,地势平坦,作物种植面积大且复种指数较高,从而单位耕地面积的氮磷负荷值较大,风险指数逐渐接近严重风险状态。水源地畜禽粪便的氮磷耕地负荷分别在84.66-117.67 kg/ha和13.45-18.92 kg/ha范围内,畜禽氮磷负荷从2000年到2017年分别增长了40.64%和38.99%。畜禽粪便对于环境的风险评估在0.48-0.61范围内,为稍有风险状态。水源地生活污水产生的氮磷对耕地负荷在29.82-33.96 kg/ha和5.56-6.39 kg/ha范围内,污水产氮磷量占环境容纳量的9.05-11.22%和20.5-2.33%之间。(5)水源地总体的安全处于比较安全的三级状态,状态比较稳定,生态安全状态在逐年好转。市域角度来说,生态安全状态排序为商洛>安康>十堰>汉中>南阳。其中商洛市的生态安全状态较高始终保持三级状态,而南阳市的生态安全状况受种植业发达、畜禽养殖兴旺和森林覆盖率相对较低等原因,生态安全状态较多处于四级敏感级的状态,容易受到破坏。根据GM(1,1)模型进行预测模拟发现,水源地各个地区的未来十年内的安全等级均可达到三级。

二、南水北调-中线调水区域内降水的时空变化规律的分析研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、南水北调-中线调水区域内降水的时空变化规律的分析研究(论文提纲范文)

(1)基于VIC模型的丹江流域水文模拟及水资源管理对策(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 水文模型研究进展
        1.2.2 流域径流变化研究进展
        1.2.3 生态需水研究进展
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 研究技术路线
第二章 研究区概况
    2.1 流域概况
    2.2 地质地貌
    2.3 气候和水文
    2.4 土壤和植被
    2.5 社会经济特征
第三章 丹江流域VIC模型的建立
    3.1 VIC水文模型介绍
        3.1.1 VIC模型简述
        3.1.2 VIC模型的特点
    3.2 VIC模型的原理
        3.2.1 能量平衡
        3.2.2 蒸散发
        3.2.3 冠层水量平衡
        3.2.4 地表直接径流
        3.2.5 基流
        3.2.6 土壤水
    3.3 丹江流域VIC模型模拟系统构建
        3.3.1 VIC模型模拟系统
        3.3.2 流域信息提取
        3.3.3 植被输入数据的制备
        3.3.4 土壤输入数据制备
        3.3.5 气象驱动数据准备
        3.3.6 区域控制文件
    3.4 VIC模型的运行
        3.4.1 VIC陆面模型运行
        3.4.2 汇流模型运行
    3.5 VIC模型的参数率定及精度分析
        3.5.1 参数敏感性分析
        3.5.2 VIC模型参数率定和模拟精度检验
    3.6 模拟结果与分析
        3.6.1 丹江流域VIC模型参数率定与评价
        3.6.2 丹江上游流域VIC模型模拟结果与分析
        3.6.3 丹江流域VIC水文模型模拟验证讨论
第四章 丹江流域径流变化的驱动因素分析
    4.1 流域径流分析
        4.1.1 径流平均值
        4.1.2 数字特征值
        4.1.3 相关分析
        4.1.4 趋势分析
        4.1.5 突变分析
    4.2 气候变化对流域径流的影响分析
    4.3 土地利用变化对流域径流的影响分析
        4.3.1 基于不同土地覆被数据的VIC模型比较与验证
        4.3.2 丹江流域土地利用变化
        4.3.3 土地利用变化情景模拟分析
        4.3.4 丹江流域35 年来的土地利用变化的径流响应分析
        4.3.5 VIC模型未来下垫面输入数据变化分析
    4.4 流域径流变化的归因分析
第五章 丹江流域过去50年的水文模拟及生态需水评价
    5.1 丹江流域过去50多年的水文过程模拟
    5.2 丹江流域过去50多年的径流变化及影响因素分析
    5.3 丹江流域水文情势变化分析
        5.3.1 描述水文情势变化的指标
        5.3.2 丹江流域水文情势变化分析
    5.4 丹江流域生态需水评价
        5.4.1 生态需水
        5.4.2 生态需水满足度
        5.4.3 生态需水满足度评价结果
第六章 未来气候情景下丹江流域径流变化分析
    6.1 未来气候变化情景和降尺度
        6.1.1 区域气候模式与降尺度
        6.1.2 不同气候情景下的多气候模式气温、降水变化
    6.2 未来气候情景下的丹江流域径流模拟分析
        6.2.1 流域未来径流预测
        6.2.2 流域内径流年内变化分析
        6.2.3 流域内径流空间变化分析
第七章 丹江流域水资源管理对策建议
    7.1 流域水资源状况
    7.2 丹江流域水资源分区
    7.3 基于VIC模型的丹江流域水资源管理对策
        7.3.1 流域上游分区管理措施
        7.3.2 流域中游小流域分区管理措施
        7.3.3 流域下游分区管理对策
        7.3.4 流域水资源管理建议
第八章 结论与展望
    8.1 研究结果
    8.2 论文主要创新点
    8.3 不足与展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的科研成果
致谢
作者简介

(2)南水北调中线工程水源地径流对气候变化和土地利用变化的响应(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外本学科领域的发展现状与趋势
        1.2.1 径流对气候变化的响应
        1.2.2 径流对土地利用变化的响应
        1.2.3 分离气候和土地利用变化对径流变化影响的方法
        1.2.4 南水北调中线工程水源地水资源动态研究
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 研究方法与数据
    2.1 研究区域概况
        2.1.1 南水北调中线工程概况
        2.1.2 水源地概况
    2.2 气象要素和径流趋势分析方法
    2.3 基于Dinamica EGO模型的土地利用变化模拟
        2.3.1 土地利用变化模拟发展
        2.3.2 Dinamica EGO模型原理及应用
        2.3.3 研究数据与模型校准
        2.3.4 南水北调中线工程水源地土地利用变化分析
    2.4 基于VIC模型的分布式水文模拟
        2.4.1 VIC模型原理及应用
        2.4.2 研究数据与模型校准
    2.5 基于VIC-Dinamica EGO模型的径流归因分析方法
        2.5.1 径流对土地利用和气候变化的敏感性分析方法
        2.5.2 归因分析情景设计
第3章 研究区水文气象要素变化特征分析
    3.1 气候要素时间序列分析结果
    3.2 径流时间序列分析结果
第4章 基于VIC-Dinamica EGO耦合模型的研究区径流变化分析
    4.1 气候变化和土地利用变化的水文响应
        4.1.1 径流对气候变化的敏感性
        4.1.2 径流对土地利用变化的敏感性
        4.1.3 土地利用和气候变化对径流的综合影响
        4.1.4 土地利用和气候变化对径流的分离影响
第5章 南水北调中线工程水源地未来水资源评估
    5.1 未来气候情景
    5.2 未来土地利用情景
    5.3 未来径流动态
第6章 结论与启示
    6.1 结论
    6.2 主要创新点
    6.3 研究启示
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(3)强人类活动区水循环驱动机理及耦合建模研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究区概况
        1.2.1 自然概况
        1.2.2 社会经济概况
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 自然水循环过程研究进展
        1.3.2 社会水循环过程研究进展
        1.3.3 二元水循环理论研究进展
        1.3.4 区域用水量计算方法研究进展
        1.3.5 水安全评价研究进展
        1.3.6 水资源空间均衡理论研究进展
    1.4 现有研究的局限性
    1.5 本文研究内容及技术路线
2 京津冀地区水循环演变及驱动因素
    2.1 引言
    2.2 水循环演变规律研究方法
        2.2.1 趋势分析方法
        2.2.2 序列相关性分析
    2.3 京津冀地区水循环演化分析
        2.3.1 降水序列分析
        2.3.2 径流序列分析
        2.3.3 蒸发序列分析
    2.4 京津冀地区水循环驱动因素分析
        2.4.1 降水影响因素分析
        2.4.2 径流影响因素分析
        2.4.3 蒸发影响因素分析
        2.4.4 演化及驱动因素总结分析
    2.5 本章小节
3 自然-社会水循环驱动机制与量化方法
    3.1 引言
    3.2 水资源需求场定义及数学表达
    3.3 基于水资源需求场理论的京津冀地区需水强度变化及分析
    3.4 京津冀地区需水变化驱动力分析
        3.4.1 熵权法确定权重
        3.4.2 社会发展场构建
        3.4.3 基于主成分分析法的需水驱动因素识别
    3.5 本章小节
4 强人类活动区水循环耦合建模
    4.1 引言
    4.2 基于能量转化的社会需水高程确定
    4.3 基于人工神经网络的京津冀地区县级需水量划分
        4.3.1 传统拟合模型
        4.3.2 基于人工神经网络的非线性拟合模型
        4.3.3 模型效果比较及分析
        4.3.4 京津冀地区县级区域需水量划分
        4.3.5 模型误差调整及分析
        4.3.6 不确定性分析
    4.4 不同转化率情况下的社会需水高程空间分布
    4.5 二元高程耦合及汇流分析
        4.5.1 北京市出入境水量分析
        4.5.2 天津市出入境水量分析
        4.5.3 汇流总结及不确定性分析
    4.6 本章小节
5 水循环二元演变时空诊断与调控
    5.1 引言
    5.2 水循环时空安全诊断方法
        5.2.1 综合指数法
        5.2.2 水资源空间均衡计算方法
    5.3 京津冀地区水安全诊断
        5.3.1 评价指标体系构建
        5.3.2 评价模型参数确定
        5.3.3 指标权重确定
        5.3.4 京津冀地区水安全多维诊断
        5.3.5 南水北调工程对区域水安全的影响
    5.4 京津冀地区水资源空间均衡及协调度分析
        5.4.1 评价指标体系构建
        5.4.2 京津冀地区水资源空间均衡性分析
        5.4.3 京津冀地区水资源协调度计算及均衡性分析
    5.5 面向未来高质量发展的京津冀地区水安全调控
        5.5.1 人口及经济发展情况预测
        5.5.2 京津冀地区水安全调控
        5.5.3 京津冀地区空间均衡性调控
    5.6 本章小节
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 主要创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢

(4)南水北调中线水源区降水径流时空演变归因分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 降水时空变化特征
        1.2.2 径流时空变化特征
        1.2.3 气候变化和人类活动对径流的影响
    1.3 存在的问题和不足
    1.4 研究目标
    1.5 研究内容
    1.6 技术路线
第二章 研究区概况和研究方法
    2.1 研究区概况
    2.2 数据来源和质量控制
    2.3 气象水文指标的选择和计算
    2.4 数据分析
第三章 1971-2015 年降水时空变化特征
    3.1 多年平均降水空间分布
        3.1.1 年日均降水和雨日日均降水
        3.1.2 季节日均降水和雨日日均降水
        3.1.3 不同等级降水量和降水天数
    3.2 降水的时间变化特征
        3.2.1 年日均降水和雨日日均降水
        3.2.2 季节日均降水和雨日日均降水
        3.2.3 不同等级降水量和降水天数
    3.3 降水变化的区域差异
    3.4 讨论
        3.4.1 季风对降水的影响
        3.4.2 大气环流对降水的影响
        3.4.3 地理特征对降水的影响
    3.5 小结
第四章 1971-2015 年径流时空变化特征
    4.1 多年平均径流深的空间分布及年内分配
        4.1.1 多年平均年径流深
        4.1.2 月径流深
        4.1.3 径流的年内分配
    4.2 径流的时间变化特征
        4.2.1 水源区干、支流年径流量的变化特征
        4.2.2 干、支流季节径流量的变化特征
    4.3 径流变化的空间差异
    4.4 讨论
        4.4.1 径流插补的准确性
        4.4.2 南水北调中线水源区径流的变化
    4.5 小结
第五章 径流变化对降水变化和人类活动的响应
    5.1 降水对径流变化的影响
    5.2 人类活动影响分析
        5.2.1 土地利用和植被变化
        5.2.2 大型水利工程影响分析
    5.3 降水和人类活动对径流影响的评价及空间差异
        5.3.1 降水和人类活动对年径流的影响
        5.3.2 降水和人类活动对季节径流的影响
        5.3.3 降水和人类活动对年、季节径流的影响的空间差异
    5.4 讨论
    5.5 小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 论文创新点
    6.3 研究不足与展望
参考文献
致谢
个人简历

(5)调水背景下丹江口水库丹库浮游植物群落变化及其驱动因子分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 浮游植物研究进展
        1.1.1 浮游植物生物学特征
        1.1.2 浮游植物生态学特征
        1.1.3 浮游植物对环境的指示作用
    1.2 丹江口水库研究概况
    1.3 课题研究来源及主要研究内容
    1.4 技术路线
    1.5 研究目的及意义
第二章 材料与方法
    2.1 采样点分布
    2.2 采样时间
    2.3 样品的采集与测定
        2.3.1 水质及生物样品采集
        2.3.2 样品测定方法
    2.4 数据分析
        2.4.1 多样性指数分析
        2.4.2 数据统计
第三章 结果与分析
    3.1 丹江口水库水文与水质分析
        3.1.1 丹江口水库水文特征
        3.1.2 丹江口水库水质特征
        3.1.3 丹江口水库水文与水质相关性分析
        3.1.4 小结
    3.2 调水过程丹库浮游植物群落变化
        3.2.1 丹库浮游植物群落组成
        3.2.2 丹库浮游植物优势物种组成
        3.2.3 丹库浮游植物多样性指数
        3.2.4 丹库环境因子对浮游植物群落的影响
        3.2.5 小结
    3.3 不同干扰强度下库湾浮游植物群落差异
        3.3.1 库湾浮游植物群落组成
        3.3.2 库湾浮游植物优势物种组成
        3.3.3 库湾浮游植物多样性指数
        3.3.4 库湾环境因子对浮游植物群落的影响
        3.3.5 小结
第四章 讨论与结论
    4.1 讨论
        4.1.1 丹库浮游植物季节变化特征
        4.1.2 调水影响丹库浮游植物群落组成
        4.1.3 丹库库湾浮游植物群落特征
    4.2 结论
    4.3 创新点
    4.4 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢

(6)南水北调中线补给湖库浮游植物群落结构特征与环境因子研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 浮游植物概述
        1.1.1 浮游植物功能群
        1.1.2 浮游植物与环境因子的关系
    1.2 水体富营养化
    1.3 南水北调工程
        1.3.1 跨流域调水工程概述
        1.3.2 南水北调中线概述
    1.4 中线补给湖库浮游植物研究进展
    1.5 研究思路
    1.6 研究内容与意义
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 研究意义
第二章 研究方法
    2.1 研究区域概况
        2.1.1 丹江口水库概况
        2.1.2 鸭河口水库概况
        2.1.3 白龟山水库概况
        2.1.4 尖岗水库概况
        2.1.5 白洋淀概况
        2.1.6 密云水库概况
    2.2 样点设置及采样时间
    2.3 样品的采集与处理
        2.3.1 理化因子采集与处理
        2.3.2 浮游植物样品采集与处理
    2.4 样品的测定与分析
        2.4.1 水质指标的测定与分析方法
        2.4.2 浮游植物测定与分析方法
    2.5 数据处理与分析
第三章 中线补给湖库水质状况
    3.1 中线补给湖库理化因子的时空变化分析
        3.1.1 水温
        3.1.2 高锰酸盐指数
        3.1.3 氮类营养盐
        3.1.4 磷类营养盐
        3.1.5 叶绿素a
    3.2 中线补给湖库水体富营养状态评价
    3.3 小结
第四章 水体浮游植物群落结构动态特征
    4.1 浮游植物群落构成
    4.2 浮游植物丰度时空变化
    4.3 浮游植物功能群
    4.4 浮游植物优势种
    4.5 浮游植物多样性指数
    4.6 浮游植物藻类群落相似性
    4.7 分析讨论
        4.7.1 南水北调中线水源地及其补给湖库浮游植物群落结构分析
        4.7.2 南水北调中线补给前后浮游植物群落结构差异分析
    4.8 小结
第五章 浮游植物群落与环境因子相关性分析
    5.1 浮游植物优势功能群与环境因子冗余分析
        5.1.1 丹江口水库水体浮游植物优势功能群与环境因子关系
        5.1.2 鸭河口水库水体浮游植物优势功能群与环境因子关系
        5.1.3 白龟山水库水体浮游植物优势功能群与环境因子关系
        5.1.4 尖岗水库水体浮游植物优势功能群与环境因子关系
        5.1.5 白洋淀水体浮游植物优势功能群与环境因子关系
        5.1.6 密云水库水体浮游植物优势功能群与环境因子关系
    5.2 中线浮游植物与驱动环境因子分析讨论
    5.3 小结
第六章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
致谢
研究生期间参加科研项目及发表论文情况

(7)南水北调中线河南水源区生态安全时空演变规律与水土保持调控措施研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 生态安全概念
        1.2.2 生态安全研究历程
        1.2.3 国内外研究进展评述
    1.3 研究目标、技术路线和研究内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究技术路线
        1.3.3 研究内容
2 研究区域概况、数据来源及研究方法
    2.1 研究区概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形地貌特征
        2.1.3 气候特征
        2.1.4 水文状况
        2.1.5 植被概况
    2.2 数据来源
    2.3 研究方法
        2.3.1 PSR模型研究法
        2.3.2 地理信息研究法
3 基于PSR模型的小尺度生态安全评价指标体系研究
    3.0 PSR模型乡(镇)尺度指标体系构建
    3.1 指标含义
    3.2 评价指标基准值的确定
    3.3 生态安全综合值计算方法
        3.3.1 权重的确定
        3.3.2 生态安全综合值计算
        3.3.3 生态安全结果等级划分
4 小尺度生态安全时空演变规律及驱动机制分析
    4.1 生态安全计算结果与分析
    4.2 生态安全时间演变分析
        4.2.1 生态安全总体变化趋势分析
        4.2.2 生态安全年度结构变化分析
        4.2.3 生态安全时间演变分析小结
    4.3 生态安全空间演变分析
        4.3.1 研究初期(2000年—2005年)
        4.3.2 研究中期(2005年—2010年)
        4.3.3 研究末期(2010年—2015年)
        4.3.4 生态安全空间动态研究小结
    4.4 生态安全指标对乡镇生态安全综合值贡献程度分析
        4.4.1 生态安全子系统动态变化分析
        4.4.2 主要贡献因子分析
        4.4.3 指标标准化值变化分析
        4.4.4 小结
    4.5 驱动机制分析
        4.5.1 地形因素驱动分析
        4.5.2 经济驱动因素分析
        4.5.3 人口驱动因素分析
        4.5.4 小结
    4.6 生态安全状况演变规律研究
5 县级尺度生态安全动态变化分析及尺度效应研究
    5.1 县级尺度生态安全动态研究
        5.1.1 县级尺度指标体系的构建及生态安全综合值的计算
        5.1.2 县级尺度生态安全时空演变动态研究
        5.1.3 小结
    5.2 尺度效应研究
        5.2.1 不同尺度生态安全评价结果对比分析
        5.2.2 在影响因素及驱动机制方面
        5.2.3 尺度间的相互影响与联系
        5.2.4 小结
6 水土保持调控措施研究
    6.1 水土保持指标对生态安全的影响分析
    6.2 水土保持指标改善对生态安全相关指标影响分析
    6.3 生态安全水土保持调控措施
        6.3.1 水土保持工程措施
        6.3.2 水土保持植物措施
        6.3.3 水土保持耕作措施
        6.3.4 小结
    6.4 建立多部门联合的生态安全保护机制
        6.4.1 增强群众的生态环境保护意识
        6.4.2 制定并完善生态环境保护的相关法律法规及监管机制
        6.4.3 建立水源区水土保持生态补偿机制
    6.5 总结
7 主要研究结论、创新及展望
    7.1 主要研究结论
        7.1.1 评价指标体系的构建
        7.1.2 基于乡(镇)小尺度生态安全时空变化特征
        7.1.3 生态安全驱动机制及演变规律
        7.1.4 县级尺度生态安全综合评价
        7.1.5 生态安全尺度效应研究
        7.1.6 生态安全水土保持调控措施
    7.2 创新点
    7.3 展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献

(8)引黄入冀补淀工程水量供需耦合分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 引黄入冀补淀工程的研究
        1.2.2 白洋淀需水量与补水方案的研究
        1.2.3 调水供水对象需水量的研究
        1.2.4 水源区与受水区丰枯遭遇的研究
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 论文拟解决的关键问题
        1.3.3 技术路线
2 研究区域概况
    2.1 工程概况和水源区概况
        2.1.1 引黄入冀补淀工程概况
        2.1.2 水源区概况
    2.2 受水区白洋淀概况
        2.2.1 地理位置
        2.2.2 气候特征
        2.2.3 河流水系
        2.2.4 补水情况
    2.3 工程沿线河北受水区基本情况
        2.3.1 研究范围
        2.3.2 自然地理
        2.3.3 气候特征
        2.3.4 河流水系
        2.3.5 需水情况
3 白洋淀补水分析
    3.1 白洋淀水位变化
        3.1.1 水位变异点
        3.1.2 水位变化特征
    3.2 白洋淀补水分析
        3.2.1 月最低水位
        3.2.2 逐月水位过程
        3.2.3 白洋淀补水分析
    3.3 小结
4 工程沿线河北受水区需水分析
    4.1 工程沿线降水量
    4.2 灌区需水
        4.2.1 灌溉范围及灌溉面积
        4.2.2 种植结构
        4.2.3 作物生育期内降水量
        4.2.4 灌区灌溉水量
        4.2.5 灌区需水分析
    4.3 农村水网需水
    4.4 工程沿线供需平衡分析
    4.5 小结
5 黄河供水、白洋淀补水与沿线需水耦合分析甲
    5.1 水源区与受水区丰枯遭遇分析
        5.1.1 研究方法
        5.1.2 应用步骤
        5.1.3 丰枯遭遇结果分析
    5.2 黄河、白洋淀与工程沿线河北受水区供需耦合分析
        5.2.1 水源区黄河供水分析
        5.2.2 受水区需水分析
        5.2.3 供需耦合分析
    5.3 小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
作者简介
致谢
附件

(9)基于GIS区域生态系统服务价值演变特性研究 ——以南水北调中线水源区为例(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 相关领域研究现状
        1.2.1 南水北调中线水源区研究进展
        1.2.2 土地利用时空变化研究进展
        1.2.3 生态系统服务价值研究进展
        1.2.4 土地利用变化对生态系统服务价值的影响研究
    1.3 主要研究内容
    1.4 研究技术路线
    1.5 小结
2 研究区概况
    2.1 研究区地理位置
        2.1.1 南水北调中线水源区
        2.1.2 研究区界定
    2.2 研究区自然条件
        2.2.1 水文特征
        2.2.2 气候特征
        2.2.3 地形地貌
        2.2.4 地质构造
        2.2.5 土壤植被
        2.2.6 自然资源
    2.3 研究区社会经济
        2.3.1 人口
        2.3.2 经济发展状况
    2.4 小结
3 研究数据的获取与预处理
    3.1 遥感影像
        3.1.1 遥感影像获取
        3.1.2 遥感影像处理
        3.1.3 遥感影像分类
        3.1.4 影像分类结果
    3.2 DEM数据
        3.2.1 DEM数据获取
        3.2.2 DEM数据处理
        3.2.3 数据处理结果
    3.3 统计数据
    3.4 小结
4 南水北调中线水源区土地利用时空演变分析
    4.1 土地利用面积分析
        4.1.1 土地利用面积
        4.1.2 地形特征
        4.1.3 土地利用面积分析
    4.2 土地利用类型数量变化
        4.2.1 土地利用动态度变化
        4.2.2 土地利用综合程度指数
        4.2.3 土地利用转移矩阵
    4.3 土地利用类型空间结构分析
        4.3.1 研究方法
        4.3.2 结果分析
    4.4 小结
5 南水北调中线水源区生态服务价值评估
    5.1 生态系统服务内涵界定
    5.2 水源区生态服务价值系数估算
        5.2.1 非城镇生态系统服务价值当量估算
        5.2.2 城镇生态系统服务价值当量估算
        5.2.3 单位生态系统服务当量价值估算
        5.2.4 水源区生态系统服务系数
    5.3 水源区生态服务价值
    5.4 小结
6 南水北调中线水源区生态服务价值演变
    6.1 基于水源区生态服务总价值变化分析
        6.1.1 各年生态系统服务价值
        6.1.2 水源区生态系统服务价值趋势
    6.2 基于地形不同服务功能生态服务价值变化分析
        6.2.1 不同高程梯度下
        6.2.2 不同坡度梯度下
        6.2.3 不同坡向梯度下
    6.3 基于地形不同土地类型生态服务价值变化分析
        6.3.1 不同高程梯度下
        6.3.2 不同坡度梯度下
        6.3.3 不同坡向梯度下
    6.4 基于土地利用变化的生态服务价值敏感性分析
        6.4.1 敏感性分析方法
        6.4.2 水源区生态系统服务价值敏感性分析
    6.5 小结
7 水源区土地利用变化对生态服务价值的影响
    7.1 土地利用变化与生态系统服务价值的相关性分析
        7.1.1 相关性分析概念
        7.1.2 水源区土地利用变化与生态系统服务价值之间相关性
    7.2 水源区生态系统服务价值变差贡献率
        7.2.1 变差贡献率分析方法
        7.2.2 生态系统服务价值变差贡献率分析
    7.3 小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 论文创新点
    8.3 研究不足与展望
攻读学位期间参加的科研项目和发表的学术论文
    参加项目情况
    发表论文情况
致谢
参考文献

(10)农业生产活动对南水北调中线水源地水土环境的影响及安全评价(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 导言
    1.1 立题背景
    1.2 选题的目的和意义
    1.3 国内外研究进展
        1.3.1 生态安全评价现状
        1.3.2 农业面源污染现状
        1.3.3 灰水足迹研究进展
    1.4 研究内容
        1.4.1 水源地典型流域水质时空变化特征
        1.4.2 水源地农业生产活动对水环境的影响
        1.4.3 水源地不同土地利用类型土壤养分特征及肥力评价
        1.4.4 水源地农业生产活动对农田土壤的影响
        1.4.5 水源地生态安全及预测
    1.5 研究技术路线
第二章 研究区域概况
    2.1 研究区概况
    2.2 水源地自然环境
        2.2.1 地形地貌和土地利用情况
        2.2.2 土壤和植被特征
        2.2.3 水资源状况
        2.2.4 自然灾害造成的经济损失
    2.3 社会经济概况
        2.3.1 水源地产业概况
        2.3.2 水源地农民人均纯收入特征
        2.3.3 人口变化特征
        2.3.4 水源地城镇化率变化动态
    2.4 研究区农业生产情况
        2.4.1 种植业概况
        2.4.2 养殖业概况
第三章 研究的理论基础与方法
    3.1 水源地水样、土样的调查方法
        3.1.1 水体样品采集与测定方法
        3.1.2 水质评价方法
        3.1.3 土壤样品的采集与测定方法
        3.1.4 土壤肥力评价方法
    3.2 农业生产活动对水环境影响估算
        3.2.1 面源污染估算模型
        3.2.2 灰水足迹的计算
        3.2.3 农业活动对农田环境安全风险预警
    3.3 生态安全评估方法
    3.4 生态安全预测方法
    3.5 数据来源
    3.6 数据处理
第四章 水源地典型流域水质时空变化特征
    4.1 水源地典型流域水质变化特征
        4.1.1 河流水温变化特征
        4.1.2 河流pH变化特征
        4.1.3 河流溶解氧变化特征
        4.1.4 河流电导率变化特征
        4.1.5 河流氨氮变化特征
        4.1.6 河流硝氮变化特征
        4.1.7 河流总氮变化特征
        4.1.8 河流总磷变化特征
        4.1.9 河流化学需氧量变化特征
    4.2 水源地流域水质评价
        4.2.1 水源地水体的主要污染物
        4.2.2 水源地流域季节性水质评价
第五章 水源地农业生产活动对水环境的影响
    5.1 水源地种植业污染对水环境的影响
        5.1.1 种植业污染时空变化特征
        5.1.2 种植业污染的灰水足迹评价
    5.2 水源地养殖业对水环境的影响
        5.2.1 畜禽污染时空变化特征
        5.2.2 畜禽污染的灰水足迹评价
    5.3 水源地生活源污染对水环境的影响
        5.3.1 生活源污染时空变化特征
        5.3.2 生活源污染灰水足迹评价
    5.4 农业生产活动对水环境的影响
        5.4.1 农业生产污染时空变化特征
        5.4.2 农业生产污染灰水足迹评价
第六章 水源地不同土地利用类型土壤养分特征及肥力评价
    6.1 水源地土壤pH状况
        6.1.1 水源地不同土地利用类型下土壤pH值特征
        6.1.2 不同土地利用类型下土壤pH值评级特征
    6.2 水源地土壤有机质特征
        6.2.1 水源地不同土地利用类型下土壤有机质特征
        6.2.2 不同土地利用类型下土壤有机质评级特征
    6.3 水源地土壤全氮特征
        6.3.1 水源地不同土地利用类型下土壤全氮特征
        6.3.2 不同土地利用类型下土壤全氮评级特征
    6.4 水源地土壤全磷特征
        6.4.1 水源地不同土地利用类型下土壤全磷特征
        6.4.2 不同土地利用类型下土壤全磷评级特征
    6.5 水源地土壤碱解氮特征
        6.5.1 水源地不同土地利用类型下土壤碱解氮特征
        6.5.2 不同土地利用类型下土壤碱解氮评级特征
    6.6 水源地土壤速效磷特征
        6.6.1 水源地不同土地利用类型下土壤速效氮特征
        6.6.2 不同土地利用类型下土壤速效磷评级特征
    6.7 水源地土壤肥力评价
第七章 水源地农业生产活动对农田土壤的影响
    7.1 农业化肥的环境风险评价
        7.1.1 化肥施用对耕地氮磷负荷特征
        7.1.2 化肥施用的环境风险评价
    7.2 畜禽粪便对农田的影响评估
        7.2.1 畜禽粪便耕地氮磷负荷特征
        7.2.2 畜禽养殖环境承载力评价
    7.3 生活污水产污对农田的影响评估
        7.3.1 生活污水产生的氮磷耕地负荷特征
        7.3.2 生活污水氮磷的耕地负荷评价
第八章 生态环境安全评价及预测
    8.1 生态安全评价指标体系的构建
    8.2 各层权重的确定
    8.3 水源地生态安全评价
        8.3.1 安康市生态安全评价
        8.3.2 汉中市生态安全评价
        8.3.3 商洛市生态安全评价
        8.3.4 十堰市生态安全评价
        8.3.5 南阳市生态安全评价
        8.3.6 水源地生态安全评价
    8.4 基于灰色系统理论的生态安全预测
第九章 讨论、结论与展望
    9.1 讨论
    9.2 结论
    9.3 建议
    9.4 主要创新点和研究展望
        9.4.1 主要创新点
        9.4.2 研究不足与未来展望
参考文献
致谢
个人简历

四、南水北调-中线调水区域内降水的时空变化规律的分析研究(论文参考文献)

  • [1]基于VIC模型的丹江流域水文模拟及水资源管理对策[D]. 李秀清. 西北大学, 2021(12)
  • [2]南水北调中线工程水源地径流对气候变化和土地利用变化的响应[D]. 刘洋. 中国科学院大学(中国科学院武汉植物园), 2021(01)
  • [3]强人类活动区水循环驱动机理及耦合建模研究[D]. 黄泽. 吉林大学, 2021(01)
  • [4]南水北调中线水源区降水径流时空演变归因分析[D]. 祁秉宇. 西北农林科技大学, 2021
  • [5]调水背景下丹江口水库丹库浮游植物群落变化及其驱动因子分析[D]. 闫雪燕. 南阳师范学院, 2021(11)
  • [6]南水北调中线补给湖库浮游植物群落结构特征与环境因子研究[D]. 贾世琪. 贵州师范大学, 2021(09)
  • [7]南水北调中线河南水源区生态安全时空演变规律与水土保持调控措施研究[D]. 张彦鹏. 华北水利水电大学, 2020(01)
  • [8]引黄入冀补淀工程水量供需耦合分析[D]. 李聪. 河北农业大学, 2020(01)
  • [9]基于GIS区域生态系统服务价值演变特性研究 ——以南水北调中线水源区为例[D]. 胡登奎. 华北水利水电大学, 2020(01)
  • [10]农业生产活动对南水北调中线水源地水土环境的影响及安全评价[D]. 杨珺. 西北农林科技大学, 2020(01)

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南水北调-中线调水区降水时空变化分析研究
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