《流域降雨徑流關係的非穩定性識別及其模擬研究》是依託武漢大學，由劉德地擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：流域降雨徑流關係的非穩定性識別及其模擬研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉德地
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
流域降雨徑流過程是水文循環的中心環節，也是水文學研究的核心內容。由於氣候變化和人類活動影響，流域降雨徑流關係已呈現出非穩定性特點，傳統基於穩定性降雨徑流關係的降雨徑流分析理論與方法面臨挑戰。針對現有降雨徑流關係研究中忽略降雨空間分布模式非穩定性變化對產流的影響以及河網結構和河流形態變化對匯流演算的影響，本項目擬在流域尺度上，以水循環過程為主線，通過實驗與數值模擬手段，結合尺度轉換關係，開展流域降雨徑流關係的“非穩定性識別”→“非穩定性變化機理” →“模型模擬”三個方面的研究，即為：流域降雨時空非穩定性變化的識別、流域降雨徑流關係非穩定變化的機理與判別、流域非穩定降雨徑流關係條件下的水文模擬研究，以期構建出流域降雨徑流非穩定性識別的理論與方法體系，從而揭示非平穩水文過程機理，增強對降雨徑流過程的認知和提高水文模擬精度，為解決非穩定條件下的水文預報、水資源適應性管理提供基礎理論與技術支撐。
結題摘要
流域降雨徑流過程是水文循環的中心環節，也是水文學研究的核心內容。由於氣候變化和人類活動影響，流域降雨徑流關係已呈現出非穩定性特點，傳統基於穩定性降雨徑流關係的降雨徑流分析理論與方法面臨挑戰。針對現有降雨徑流關係研究中忽略降雨空間分布模式非穩定性變化對產流的影響以及河網結構和河流形態變化對匯流演算的影響，該項目在流域尺度上，以水循環過程為主線，重點研究了：流域降雨時空非穩定性變化的識別、流域降雨徑流關係非穩定變化的機理與判別、流域非穩定降雨徑流關係條件下的水文模擬三個方面的內容；選擇了漢江、長江上游為研究對象，從氣候變化、土地利用影響下滲過程，以及水庫調蓄的人類活動對降雨徑流非穩定性判別，結合水文模型，在不同的時間尺度上分析了，這些條件對降雨徑流關係的回響，並針對面雨量推求中時間尺度問題，進行了深入研究。主要結果如下：（1）由於受夏季風的影響，空間相關性和自相關性在汛期尤其是夏季期和極端降雨變化不明顯，在1960-2008年間，儘快相關程度有逐步增加趨勢但空間異質性程度有逐步下降趨勢由於隨機性影響。對於非汛期，春季和秋季，降雨空間相關性增加趨勢。混合插值方法在三個時間尺度上均表現俱佳，隨著時間尺度的增加，7種插值方法性能差異逐漸減小。長江上游降雨空間分布模式發生了明顯的變化，具有空間相關性的最大範圍顯著變大，但同時相關範圍內各站點之間的降雨的相關關係受隨機因素的影響逐漸增大。（2）氣候變化和土地利用對降雨徑流影響方面。在整個流域範圍內，LUC的變化對徑流的影響很小，但在自然流域水平上，在子流域水平上，徑流組成的變化在城市地區尤為明顯。（3）Budyko模型，abcd模型和SCS模型的通用公式推求出比例關係式中的各項參數，證明了該等式的成立，同時率定出了通用公式在不同時間尺度下的參數取值。
