三江平原洪河保护区湿地分布式降雨径流模拟研究

【摘要】湿地生态系统是自然界中最重要的生态系统之一,它是由水陆共同作用而形成的特殊生态系统,湿地是最富生物多样性、高生产力的陆地表层生态系统,与森林、海洋一起并列为全球三大生态系统。水是湿地生态系统中最重要的传输介质,对湿地的生物组成起着决定性的因素。水文过程带动着湿地中的物质和能量的转移,间接控制着湿地的形成与演化,同时也对湿地环境中的生物有着巨大的影响。从20世纪初至今,湿地水文过程的连续性受到日益强烈的人类活动的严重干扰,湿地生态服务功能被破坏,湿地退化严重。通过模型的手段来研究湿地水文过程,模拟和预测湿地水文状况,为湿地水文过程的恢复和保护提供科学的决策依据和技术支持。水文模型永远是水文研究中的重要手段和方法之一。由于湿地生态系统独有的复杂性和湿地生态水文过程的复杂性,野外湿地调查法这种传统的水文研究手段,在野外环境十分艰苦的湿地地区,显得十分困难。这也是湿地地区水文气象观测资料较少的主要原因；同时传统的流域水文模型应用到湿地上也会出现适用性等问题。随着水文科学的发展、检测技术的进步和计算机、地理信息系统(GIS)及遥感技术(RS)的进步,同时也为了适应气候变化和由于人类活动影响下的水文及水资源研究之需,水文模型获得了长足的发展,已从集总式模型扩展到分布式或者半分布式模型。本文根据流域降雨径流的基本过程,在充分考虑了流域下垫面水文要素和各种参数的空间异质性的基础上,结合本文研究区洪河国家级自然保护区沃绿兰河流的自身特点,建立了一个网格型的分布式次降雨径流水文模型。最后并利用实测数据对模型进行了率定和检验。本文的主要研究成果如下：(1)分布式水文模拟研究。本文利用空间信息技术,基于DEM充分考虑流域下垫面水文要素和各种参数的空间异质性,将流域离散为栅格计算单元,将整个流域降雨径流过程分为产流和汇流两大部分。产流采用考虑地表覆被类型和土壤类型的SCS模型；汇流根据水流特性分别采用运动波方程和Muskingum-Cunge法；并采取了分级汇流的思想,对流域降雨从距离流域出口最远处的分水岭开始,由远及近地进行分级演算模拟。(2)模型参数。本文构建的模型参数较少,参数的物理意义明确,参数中的大部分都可以利用DEM、土地利用图和土壤类型确定;需要率定的参数少,便于应用。(3)模型验证与应用。本文以黑龙江省洪河国家级自然湿地保护区内的沃绿兰河流域为研究对象,运用野外实测的数据对模型进行验证。模型的模拟效果用确定性系数、洪量和洪峰相对误差和峰现时间的绝对误差来评估。模拟结果表明,该模型对沃绿兰河流域的水文过程模拟结果较好,确定性系数都在0.8以上,洪量和洪峰的相对误差基本在10%以内,峰现时间的绝对误差不超过2小时。
【作者】张良；
【导师】周德民；
【作者基本信息】首都师范大学，地图学与地理信息系统，2014，硕士
【关键词】分布式水文模型；湿地；降雨径流；数字高程模型；

【参考文献】
[1]韩显男.我国证券投资基金最优管理费率的测定[D].天津财经大学,统计学,2012,硕士.
[2]韦晓萍.寻求最佳关联——从关联理论看译者的作用[D].广西大学,外国语言学及应用语言学,2004,硕士.
[3]李丹.闪电先导三维自持发展模式及应用[D].中国气象科学研究院,大气物理学与大气环境,2013,硕士.
[4]郑纪月.木质素磺酸钙掺杂聚苯胺及其衍生物的制备与性能研究[D].重庆大学,化学,2014,硕士.
[5]乐韵.从课程理念到课程实践[D].华东师范大学,教育学原理,2004,硕士.
[6]殷红武.论脾胃与皮肤病的关系[D].黑龙江中医药大学,中医外科学（专业学位）,2013,硕士.
[7]吕靖.肠炎沙门氏菌SEF21和SEF14菌毛致病作用分析[D].扬州大学,微生物学,2012,硕士.
[8]宋文.山西榆次后沟古村落景观研究[D].北京林业大学,城市规划与设计,2013,硕士.
[9]舒俊鑫.我国创业板上市公司股权激励研究[D].华中师范大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[10]万思彤.电动助力转向系统控制策略研究[D].沈阳理工大学,车辆工程,2013,硕士.
[11]徐艺颖.我国商业银行资产证券化风险管理研究[D].内蒙古大学,金融,2014,硕士.
[12]仇静波.体重管理干预对慢性充血性心力衰竭患者预后的影响[D].苏州大学,护理学,2013,硕士.
[13]张波.“中小企业—客户”社会资本与知识学习的关联机制和模式研究[D].浙江大学,2003.
[14]娄玢蕃.基于区域品牌的劳动密集型产业集群升级研究[D].西北大学,产业经济学,2014,硕士.
[15]岳霞.低浊度进水条件下普快滤池运行参数的优化研究[D].哈尔滨工业大学,建筑与土木工程,2014,硕士.
[16]赖志平,汪新.某会展中心建筑表面风压分布的数值模拟[J].广东工业大学学报,2014,02:80-86.
[17]赵凤云.企业伦理与顾客满意、顾客忠诚间的关系研究[D].浙江工商大学,企业管理,2014,硕士.
[18]张俊杰,王顺晃.电弧炉炼钢过程终点自适应预报及专家操作指导系统[J].自动化学报,1993,04:463-467.
[19]李丹丹.大肠杆菌LTB-Stx2B融合蛋白的表达及其诱导小鼠体液免疫的研究[D].东北农业大学,预防兽医学,2013,硕士.
[20]江琼.《红楼梦》后四十回回目修辞研究[D].信阳师范学院,汉语言文字学,2014,硕士.
[21]高宪文,李树江,柴天佑,张莉,宋海涛.超高功率电弧炉炼钢过程自动化的现状与展望[J].冶金自动化,1997,05:1-3+11.
[22]伍宣霖.职业教育对企业员工社会流动影响的实证研究[D].天津职业技术师范大学,职业技术教育学,2013,硕士.
[23]张小蓉.A集团公司信息中心发展战略研究[D].首都经济贸易大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[24]范文礼,刘志刚.基于复杂网络的电网连锁故障模型研究综述[J].电力系统自动化,2012,16:124-131.
[25]厉力华,何振亚.Wigner分布及其在声波测井中的应用[J].石油地球物理勘探,1989,06:666-674+685+736.
[26]陈永勤.爆破振动对边坡稳定性的影响研究[D].内蒙古科技大学,矿业工程,2014,硕士.
[27]梁脉.基于Au-MoO_3/CS纳米复合膜修饰的HCVNS5A电化学免疫传感器的研究[D].重庆医科大学,2013.
[28]吴德锦,姜同君.辽河西部凹陷振幅信息研究[J].石油地球物理勘探,1983,02:141-153.
[29]何晓彤.顺应论视角下奥巴马每周电台演讲辞中的语用移情分析[D].吉林大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[30]许博梁.再生资源产业法律制度研究[D].首都经济贸易大学,经济学,2013,硕士.
[31]李健.书画用绢帛的润墨性能研究[D].苏州大学,纺织工程（专业学位）,2014,硕士.
[32]李国.高速铁路10kV全电缆电力贯通线的调压技术研究[D].北京交通大学,2014.
[33]陈乃莉.几种路易斯碱/N-对正丁基苯基丙炔酰胺催化丙烯腈聚合的研究[D].北京化工大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[34]吕晓娜.《心是孤独的猎手》文体的及物性系统分析[D].鲁东大学,英语语言文学,2014,硕士.
[35]王萧,任思聪.非线性系统模糊神经网络变结构自适应控制[J].控制与决策,1997,03:208-212.
[36]张思宇.MgAl_2O_4陶瓷材料的烧结研究[D].西安建筑科技大学,材料学,2004,硕士.
[37]周述才.去噪技术在新疆地震资料处理中的应用及效果[J].石油地球物理勘探,2002,S1:35-39+221.
[38]冯亮.近水平上硬下软型岩质边坡变形破坏机制研究[D].成都理工大学,地质工程,2013,硕士.
[39]姜鹏飞.企业所得税制度与会计制度的比较研究——兼论企业所得税制度的完善[D].东北财经大学,财政学,2003,硕士.
[40]林燕.人工培养蛹虫草有效成分的研究及其害螨的化学防治[D].中国农业大学,农药学,2004,硕士.
[41]傅青苗.社会化标签系统中用户标签使用特性研究[D].浙江理工大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[42]田慧园.家庭学校应对处境不利儿童教育问题的可行性分析[D].曲阜师范大学,教育学原理,2013,硕士.
[43]杨新燕.细胞内表达海洋来源的UPL1/AJL1/HdSABL基因抗肿瘤作用的机制研究[D].浙江理工大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[44]赵宇.PIV测试中示踪粒子性能的研究[D].大连理工大学,动力机械及工程,2004,硕士.
[45]任攀宇.慢性阻塞性肺疾病住院患者心理干预模式的构建与应用研究[D].第四军医大学,护理（专业学位）,2014,硕士.
[46]石磊.2-氯萘在水和土壤中的光转化[D].吉林大学,环境科学,2014,硕士.
[47]李小苹.搭配词典中复合名词处理的改进[D].四川外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[48]丑敏霞,朱利泉,张玉进,张明,别之龙,陈仕江,李泉森.不同光照强度和温度对金钗石斛生长的影响[J].植物生态学报,2001,03:325-330.
[49]夏林.吉茶高速公路C1标项目安全管理研究[D].中南林业科技大学,林业工程,2012,硕士.
[50]王俊.基于高光谱图像目标探测与识别技术研究[D].中国科学院研究生院（光电技术研究所）,电子与通信工程,2014,硕士.