黑河流域1960年至2009年水分盈亏量时空格局变化研究

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水是干旱、半干旱区最活跃的生态因子，也是最宝贵的自然资源。水资源不足成为生态农业、可持续发展的主要矛盾。水分盈亏量从水分收入与支出两个方面反映了水分条件的好坏，较为真实地反映气候条件对农作物水分盈亏状态的影响程度，是气候学上度量区域农业旱涝程度的重要指标，具有生物学意义和气候学意义的代表性。黑河流域位于西北内陆干旱地区，近年来随着城市化进程的加快和工农业经济的发展，各部门的用水量急剧增长，出现了一系列的生态环境问题，受到国家和政府的关注。因此，研究该流域水分盈亏变化特征将有助于深入了解该区气候变化对水文水资源的影响，对黑河流域社会经济的发展、生态环境的保护和水资源的管理具有十分重要的意义。
　　基于国家气象局提供的黑河流域16个基本气象站点1960～2009年的观测数据，运用FAO Penman-Monteith公式计算各站点的潜在蒸散量，利用降水量与同期潜在蒸散量之差来表征气候水分盈亏量，对水分盈亏量的时空变化特征进行分析。本文得出的结论如下：
　　（1）黑河流域多年平均水分盈亏量在-1387~-269mm之间变化，并呈现出“南高北低、西高东低，从东北向西南逐渐增加”的空间变化特征。季节水分盈亏量与年水分盈亏量的空间分布基本一致，夏季水分亏缺最多（占全年水分亏缺总数的37％），冬季最少（占全年水分亏缺总数的9%），春、秋两季居中（各占全年水分亏缺总数的35%和19%）。
　　（2）干旱缺水是近50年来黑河流域的一种普遍现象，年水分盈亏量总体呈波动上升趋势，水分亏缺量减少，20世纪70年代水分亏缺最严重，约为816mm，90年代水分亏缺最少，约为746mm，近10年来该流域水分亏缺量又呈增加趋势，气候向干化方向发展。季节水分盈亏量除冬季呈微弱下降趋势外，其他季节均呈上升趋势，仅夏季通过了0.05的显著性检验，水分亏缺明显减少。夏季水分盈亏量随时间变化趋势的持续性很强，全年和春季次之，秋、冬季较弱。春末夏初是一年中水分亏缺最严重的时期，对农业生产的影响较大。流域上、中、下游水分盈亏量的变异系数依次为：-16.12%、-6.97%、-5.80%，上游年际波动最大。
　　（3）对黑河流域大部分地区而言，春、冬季的水分盈亏量以下降趋势为主，气候有变干趋势；夏季、秋季和年水分亏缺量以上升趋势为主，气候有变湿趋势，夏季尤为明显，水分盈亏量的升幅较大。
　　（4）水分盈亏量存在周期结构性，偏高期、偏低期交替出现，黑河流域及其上、中、下游地区的第一主周期分别为19a、8a、19a、25a。水分盈亏量还具有突变特征，黑河流域及其中游的水分盈亏量在1978年左右发生一次增加突变，上游地区水分盈亏量的时序数据不存在明显的突变现象，下游地区的水分盈亏量在1969、1978年左右各发生一次突变，其中1969年为减少突变，1978年为增加突变。
　　（5）降水量是影响黑河流域水分盈亏量变化的主导因素，其他因素对水分盈亏量的变化起增强或削弱作用，不过影响春、冬两季水分盈亏量变化的主导因素分别是风速和气温。

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作者
张亚宁;
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作者单位

西北师范大学;

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授予单位西北师范大学;
学科自然地理学
授予学位硕士
导师姓名张波;
年度 2012
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类河流;水文循环与水文气象;
关键词
黑河流域; 水分盈亏量; 时空格局; 潜在蒸散量; 变异系数;

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