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三峡库区降雨侵蚀力研究

作　者: 王明晓
导　师: 周志翔
学　校: 华中农业大学
专　业: 林学
关键词: 三峡库区降雨降雨侵蚀力空间插值 Mann-Kandell 时空分布
分类号: S157
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

三峡库区是一个特殊的地理单元,研究其降雨侵蚀力对于库区土壤侵蚀定量预报、水土保持规划等水土流失综合治理项目都具有重要指导意义。本文利用三峡库区及周边43个气象站的降雨资料,综合运用Mann-Kendall非参数检验、径向基函数插值法,分析了三峡库区降雨变化的时空分布特征；通过拟合得出了适合库区的降雨侵蚀力简易算法,以此算法计算降雨侵蚀力,并在对降雨侵蚀力数据进行地统计分析的基础上筛选出了适合库区的降雨侵蚀力空间插值方法,最后综合运用Mann-Kendall非参数检验、径向基函数插值法、协同克里金法,分析了三峡库区降雨侵蚀力变化的时空分布特征。研究结果表明：1.36a来三峡库区年降雨量呈现减少趋势,年均减少1.32mm,秋季降雨下降是影响库区年降雨减少的主要原因。库区多年平均降雨在空间上呈现由西向东递增趋势,在库区中部和东部存在2个下降中心分别位于万州、开县及巫溪附近,而在库区西部的长寿附近存在1个上升中心。2.章文波等建立的日雨量模型更适合计算三峡库区的降雨侵蚀力。本文根据章文波等建立模型计算出1971-2006的月降雨侵蚀力,通过拟合得到了幂函数格式的基于月、年降雨量的全年降雨侵蚀力R值的计算公式。3.经统计分析表明库区各月、季、多年平均降雨侵蚀力的变异系数在0.168-0.523之间,均属中等变异；除1月、2月的数据出现偏斜效应,需要经过转换后在变异函数分析系统中使用,其他数据均能直接在变异函数分析系统中使用,用于随后的Kriging插值分析；用GS+做变异函数分析,选取了月、季、多年平均降雨侵蚀力的最优模型；经过分析发现对于三峡库区而言,考虑了高程的协同克里金法插值效果最优。4.三峡库区年降雨侵蚀力呈现减少趋势,年均减少为15.82MJ·mm·hm-2·h-1·a-1,秋季降雨侵蚀力下降是库区年降雨侵蚀力减少的主要原因。库区降雨侵蚀力变化的空间差异显著,呈现由西向东递增趋势,分别存在湖北夷陵、重庆北碚2个上升中心,重庆奉节、武隆2个下降中心。总体来看,36 a以来库区东部地区的上升趋势最为显著,中部地区在总体下降中变化比较平稳,而西部地区(江津地区除外)在夏、冬两季的变化中呈现较为明显的上升趋势。因此,应该加强库区冬季的水土保持工作,对降雨侵蚀力增加的东部地区和西北部地区应加强该地区的水土流失防治工作。

全文目录

摘要  7-9
Abstract  9-11
1 绪论  11-17
  1.1 研究目的与意义  11-12
  1.2 国内外研究进展  12-16
    1.2.1 降雨侵蚀力R研究进展  12-15
    1.2.2 降雨侵蚀力的空间插值方法研究进展  15-16
  1.3 主要研究内容  16-17
2 研究区域与研究方法  17-23
  2.1 研究区概况  17-18
    2.1.1 气候特征  17
    2.1.2 植被  17-18
    2.1.3 土壤  18
  2.2 研究方法  18-22
    2.2.1 气象资料获取  18
    2.2.2 时间序列变化趋势分析  18-19
    2.2.3 模型评价、检验方法  19-20
    2.2.4 空间插值方法  20-22
  2.3 研究的技术路线  22-23
3 结果与分析  23-60
  3.1 三峡库区降雨的时空分布特征  23-29
    3.1.1 降雨的时间变化分析  23-25
    3.1.2 降雨空间变化分析  25-28
    3.1.3 小结  28-29
  3.2 基于月、年降雨量的降雨侵蚀力简易算法建立  29-43
    3.2.1 两种日雨量降雨侵蚀力模型在三峡库区的对比研究  29-30
    3.2.2 基于月降雨量的简易算法建立  30-36
    3.2.3 基于年降雨量的简易算法建立  36-42
    3.2.4 小结  42-43
  3.3 三峡库区降雨侵蚀力的地统计分析  43-52
    3.3.1 降雨侵蚀力的统计特征与正态分布性检验  43-45
    3.3.2 降雨侵蚀力的空间变异特征  45-49
    3.3.3 降雨侵蚀力的不同插值方法的比较  49-52
  3.4 三峡库区降雨侵蚀力的时空分布特征  52-60
    3.4.1 降雨侵蚀力的时间变化分析  52-54
    3.4.2 降雨侵蚀力空间变化分析  54-59
    3.4.3 小结  59-60
4 结论与讨论  60-63
  4.1 结论  60-62
  4.2 讨论  62-63
参考文献  63-70
致谢  70-71
附表  71-80

三峡库区降雨侵蚀力研究

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