摘 要

随着水资源问题的日益严重，流域径流特征的研究成为国内外学者及科研究过研究的重点，径流变化特征的分析与预测对于流域预防旱涝灾害，解决水资源时空分布不均的问题以及水资源的合理规划有重要意义。

本文以汉江流域白河站、丹江站、黄家港站、皇庄站、仙桃站5个水文站位研究对象，获取了5个水文站2002年至2016年15年水文数据，通过对径流年内、年际变化特征分析，获取了各水文站径流分配变差系数、集中度和集中期等数据，并通过线性回归法对该流域气候因素、植被指数以及人文因素对径流变化特征的影响进行了分析，最终得出如下结论：（1）径流量年内分配不均，集中度较高，主要集中在7、8月份，且上游高于下游，上游旱涝灾害灾害较下游更加严重。（2）径流年际分配不均匀，呈现丰枯交替的规律，且近5年来年径流量处于下降趋势。（3）汉江流域径流主要受到降水的影响，流域上游雨量与集中度呈负相关，下游呈负相关，上游雨量与年内变差系数呈负相关。

关键词：汉江流域、水文特征值、气象因素、植被指数、人文因素

Abstract

With the increasing water resources problem, the study of the characteristics of river runoff has become the focus of research and research at home and abroad. The analysis and prediction of runoff variation characteristics have been discussed for the prevention and control of drought and flood disaster in the watershed, and the problem of spatial and temporal distribution of water resources Reasonable planning of water resources is of great significance.

Based on the study of five hydrological stations in Baihe station, Danjiang station, Huangjiagang station, Huangzhuang station and Xiantao station, the hydrological data of 5 hydrological stations from 2002 to 2016 were obtained. And the interannual variability characteristics were analyzed, and the data such as variation coefficient, concentration and concentration of runoff distribution were obtained. And the influence of climatic factors, vegetation index and human factors on runoff variation characteristics were analyzed by linear regression method. Finally, the following conclusions were drawn: (1) The distribution of runoff was uneven during the year, and the concentration was mainly concentrated on July, August, and upstream higher than the downstream, the upper reaches of drought and flood disaster more serious than the downstream. (2) The interannual distribution of runoff is uneven, showing the law of abundance and alternation, and the annual runoff is declining in the past 5 years. (3) The runoff of the Hanjiang River Basin is mainly affected by precipitation. The rainfall and concentration in the upper reaches of the basin are negatively correlated with the negative correlation, and the upstream rainfall is negatively correlated with the variance coefficient.

Key words: Hanjiang River Basin, hydrological eigenvalue, meteorological factors, vegetation index, human factors.

目录

第一章 绪论 1

1.1研究背景、意义 1

1.2国内外研究现状与进展 1

1.3研究内容 2

1.4技术路线 2

1.5 文章结构 3

第二章 径流特征研究的理论方法 4

2.1研究方法介绍 4

2.1.1 径流特征分析 4

2.1.1.1 径流年内及年际分配变差系数 4

2.1.1.2 集中度和集中期 4

2.1.1.3 径流年内分配偏态系数Cs 5

2.1.1.4 径流年内分配变化幅度 5

2.1.2 年径流突变分析法—Mann-Kendall法 5

2.1.3 径流影响因素与径流特征耦合分析方法 6

2.1.3.1 相关分析法 6

2.1.3.2 回归分析法 6

2.2径流特征及其影响因素分析的理论依据 6

2.2.1水循环简介 6

2.2.2 植被因子—NDVI模型 7

2.2.3 线性回归分析模型 7

第三章 径流变化特征及影响因素分析 9

3.1 研究区概况 9

3.2汉江径流特征分析 9

3.2.1 汉江径流年内变化分析 10

3.2.1.1 年内分配曲线 10

3.2.1.2 汉江流域径流量年内分配百分比 12

3.2.2 年内分配特征值 14

3.2.2.1 径流年内分配变差系数 15

3.2.2.2 径流年内集中度和集中期 17

3.2.2.3汉江流域径流量年内分配偏态系数 18

3.2.2.4汉江流域径流量年内分配变化幅度 19

3.2.3 汉江径流年际变化分析 21

3.2.3.1 年径流变化趋势分析 21

3.2.3.2 径流年际变化特征值 22

3.2.4 汉江径流时间序列突变分析 23

3.2.5 汉江流域水文特征总结 26

3.3 水文影响因素与径流量耦合分析 26

3.3.1 气候数据的获取以及对径流特征的影响分析 26

3.3.1.1 气候数据的获取 26

3.3.1.2 气象数据特征分析 27

3.3.1.3 气象数据对水文特征的影响分析 29

3.3.2 植被指数获取以及对径流特征的影响分析 32

3.3.2.1 植被指数获取 32

3.3.2.2 植被对径流特征的影响分析 34

3.3.3 丹江口水库对汉江流域径流变化特征的影响分析 35

3.4 本章小结 35

第四章 结论与展望 37

4.1 结论 37

4.2 展望 37

参考文献 38

致谢 39

第一章 绪论

1.1研究背景、意义

水是人类社会发展以及一切生物生存的重要条件之一，影响着社会的发展以及生态环境的改善。如今随着世界人口的快速增长以及各国经济的迅速发展，水资源问题成为21世纪全球关注的热点问题之一。我国水资源现状更加令人担忧，始终存在着人均水资源量少、空间分布不均匀、水体污染严重等问题[1]。虽然我国淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，但我国人均淡水资源占有量为2300立方米，仅为世界平均水平的1/4；我国水资源时空分布极不均匀，呈现东多西少，南多北少，夏秋多、冬春少的特点[2]，使得旱涝灾害频繁；同时，我国人口不断剧增、用水浪费问题严重、水土流失、水资源污染等使得水资源问题更加严重，已经严重制约了社会经济的发展。水资源时空分布不均所带来的水资源短缺、旱涝灾害等以及水资源供需矛盾、水资源开发利用不合理等问题给水文学及水资源研究工作提出了挑战。解决上述问题，需要我们对水文变化特征进行分析研究，对当前水文状况作出科学分析并且合理预测水文情势。

对径流变化特征进行科学分析与预测，能够对流域径流有更加全面的认识，对于水资源的合理规划安排有重要意义。

1.2国内外研究现状与进展

目前，分析河流径流特征主要有年内变化、年际变化特征分析两个方面，其中年内变化特征的方法主要有变差系数Cv，集中度和集中期、年内分配变差系数、年内分配变化幅度等。径流年际变化特征则通过年径流变差系数Cv衡量，反应了河流多年径流量波动变化情况，Cv值越大，河流流量变化越剧烈，Cv值越小变化越平缓。