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基于casc2d-sed模型截流缓释生态工程影响下流域径流变化及归因分析

基于CASC2D-SED模型截流缓释生态工程影响下流域径流变化及归因分...

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作者：钱昆仑宁夏大学

学位级别：硕士

截流缓释生态坝是结合生物措施和工程措施对小型淤地坝改良后的水土保持措施。为了揭示改良后的水土保持措施对流域径流的影响,提高流域水资源利用效率、区域高质量发展提供一定的借鉴思路,以骆驼岭流域为研究对象,构建流域casc2d-sed模... 详细信息

截流缓释生态坝是结合生物措施和工程措施对小型淤地坝改良后的水土保持措施。为了揭示改良后的水土保持措施对流域径流的影响,提高流域水资源利用效率、区域高质量发展提供一定的借鉴思路,以骆驼岭流域为研究对象,构建流域casc2d-sed模型,对实测降雨径流资料进行参数率定及验证,通过实地勘察、试验确定工程建设后下垫面情况的变化,将工程与模型进行耦合,比较工程建设前后流域径流实测模拟对比分析,并结合流域径流量与径流系数的计算分析,确定工程对流域径流的影响;筛选工程建设之后流域下垫面变化的参数,并以这些参数为影响因素,使用多因素归因分析方法分析计算各影响因素对次洪水量和洪峰量影响的贡献率,结果表明:(1)在参数敏感性分析时,使用LH-OAT的方法对洪水过程中敏感性参数进行辨别,发现饱和水力传导度,毛管水头,土壤初始缺水量,河道底坡降和植物截流量这5种模型参数为相对敏感的参数。在建立模型过程中,参数率定期以及验证期流域模型确定性系数均在0.8以上,洪峰相对误差绝对值在10%以内,模型模拟的拟合度良好,在研究区域具有适用性;(2)从2017年到2019年,年平均径流系数从11.83%增加到15.26%,流域径流量和径流系数均明显增加,径流系数增加3.5%左右;工程能够有效削减洪峰,削减洪峰流量30%左右,减少洪水量20%左右。工程能够显著地增加流域径流系数,并可以起消减洪峰的作用,使得水资源时间分布更加合理。(3)工程建成之后,流域次洪水量明显减少,洪峰流量明显降低,采用水循环演变多因素归因分析方法分析糙率、截流量、河道坡降以及土壤含水量对上述变化进行贡献率分析,结果表明,对于洪水量减少四种因素平均贡献率分别为42.2%、68.0%、30.5%、-40.7%,截流量变化是次洪水量减少的主导因素;对于洪峰流量降低四种因素平均贡献率分别为68.4%、49.0%、20.4%、-37.8%,糙率变化是次洪洪峰流量减少的主要原因。

关键词： casc2d-sed模型骆驼岭流域径流变化归因分析

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