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《长沙理工大学》 2018年
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武水流域土地利用/覆被变化的洪水响应无极1登录

邹杨  
【摘要】:武水流域位于湖南省衡阳县井头江境内,流域内山洪灾害频发,造成了较大的经济损失,本文选取武水流域井头江水文控制站以上区域为无极1登录流域,采用监督分类法解译了无极1登录区3期土地利用数据,并分析了这期间的土地利用转移情况;建立无极1登录流域HEC-HMS水文模型,并利用洪峰流量相对误差、峰现时差、Nash-Suttcliffe效率系数这3个参数对模型的模拟结果进行综合评定。探究了各种土地利用类型对洪水要素的影响。论文的主要的无极1登录内容及成果为:(1)基于ENV15.0监督分类解译了无极1登录区1992年、2000年及2011年的土地利用数据,并基于解译结果结合GIS生成土地利用转移矩阵,得到了 3个时期内的土地利用/覆被变化转移趋势。流域内的土地利用类型主要是林地和耕地,1992-2000年无极1登录区内主要是耕地向林地和建设用地转变,转出面积最大的是耕地,其次是林地、裸地、建设用地,水域面积转出和转入的量都较少,其中转换强度最大的类型是耕地转换成林地。2000-2011年各个土地利用类型之间的变化幅度较低,整体上林地增加了 2.39km2。(2)基于遥感解译成果、GIS技术提取流域下垫面地形、土地利用/土地覆被等信息,使用HEC-HMS降雨-径流模型,分别采用SCS径流曲线法进行产流计算,使用SCS单位线法计算直接径流,应用马斯京根法进行河道汇流演进,运用指数退水模型模拟流域基流,对流域内总计20场洪水进行洪峰流量和峰现时间等洪水特征参数的模拟预报。结果表明:该模型在武水流域暴雨洪水模拟中适应性良好,且单峰洪水的模拟效果较多峰洪水的要好。不变化其他参数的情况下,用15min和60min的时间步长进行模拟,结果表明:时间步长对模拟效果有一些影响,随着模拟时间步长的减小,洪峰流量有所增大,峰现时间变化不规则,大部分暴雨洪水的模拟效率获得了提升,平均Nash效率系数从0.808提升到了 0.813。(3)应用创建好的流域HEC-HMS模型,选择了 3场典型洪水过程,剖析流域1992-2000-2011年的土地利用/覆被转变对暴雨洪水过程的影响。结果表明:较1992年的土地利用/覆被情景而言,2000年情景下的模拟结果中洪峰流量有所减小,3场典型暴雨洪水(050610号洪水、080903号洪水、120610号洪水)的洪峰流量分别减小了 10.3m3/s、4.4m3/s、20.92 m3/s,减幅为 7.89%、10.04%、3.89%;2011年情景下的模拟洪水洪峰流量减幅加大,3场典型暴雨洪水的洪峰流量分别减少了 13.1 1m3/s、5.7m3/S、29.22m3/s,减幅分别为 10.04%、13.01%、5.44%。峰现时候变化得不明显。对全流域而言,流域产流减少,洪峰流量减少,而不同子流域的产流有增也有减,产流增加的部分主要集中在流域南部中上游。(4)假设极端土地利用情景,模拟各情景下暴雨洪水过程,剖析不同土地利用类型对不同暴雨洪水的影响。结果表明:对同场洪水来说,建设用地的增长对暴雨洪水过程产生明显影响,不但使洪峰流量大大增长,峰现时间提早,还改变了洪峰形态,形成“瘦”而“尖”的洪峰;而林地则有助于坦化洪水波峰,使得流域暴雨洪水过程得到缓解。对不同量级的暴雨洪水而言,各土地利用类型对小洪水的影响相比对大洪水的影响要更为显著。
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:P333;TV122

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