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600年以来巢湖流域水旱灾害研究

作　者: 施汶妤
导　师: 贾铁飞
学　校: 上海师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 巢湖流域水旱灾害等级序列环境演变
分类号: P426.616
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

我国幅员辽阔,自然环境复杂多样,人类活动历史悠久而影响深刻。在对自然灾害的研究中,旱涝灾害想来是学术界备受关注的灾种,其特点是发生频率高、受灾面积广、灾情重。本学位论文以长江中下游四大沿江湖泊之一的巢湖流域为研究对象,通过大量史前资料、方志、文献考证600多年以来巢湖流域水旱灾害发生的情况,建立水旱灾害等级序列,并结合统计学方法、连续功率谱分析法、小小波分析法探究水旱灾害发生的规律、周期等,用M-K检验法和滑动t检验法检验600多年巢湖流域气候突变信息。最后将研究结果与本课题组之前的关于巢湖地区800多年来巢湖流境演变研究结果作比较分析。通过上述一系列系统的研究,基本得到以下主要结论:1.巢湖流域从明初开始有水旱灾害记载,距今约600多年。但明初,异常年的缺载情况比较严重,直到1470年以后,随着方志编纂工作的兴起和发展,记载才丰富和完善起来。通过对数据的处理,综合流域内7个县(市)的旱涝等级和旱涝指数,结合受灾范围和灾情轻重,本文重建了巢湖流域600多年水旱灾害等级序列。2.巢湖流域600多年水旱灾害频繁发生,年代越近,发生频率越高。1949~1985这个时期的水旱灾害最为严重,几乎年年都有发生。600年来,水灾和旱灾发生频率几乎相当,平均为2.28-2.40年一遇。各种等级的水旱灾害在巢湖流域均有发生,其中“偏旱”等级灾害发生频率最高,5.58年一遇,其次为“水”等级灾害,6.21年一遇,各级水旱灾害的发生频率情况为:偏旱>水>水旱交替>偏水>大水>旱>大旱>特大水>特大旱。3.水旱灾害并发已经成为巢湖流域灾害的一个趋势。600多年共发生48次,平均6.85年一遇,但近100年内,这个频率已经达到平均4.35年一遇,20世纪以来,水旱灾害并发频率已经接近水灾发生频率,平均3.8年一遇。特大旱(水)、大旱(水)、旱(水)连年出现是巢湖流域灾害的另一个趋势,一旦出现,一般要持续2~3年,并且特大水、大水连年发生的频率远高于特大旱、大旱发生的频率。4.巢湖流域水旱灾害短期振荡十分明显。连续功率谱分析结果和小波分析结果基本吻合。巢湖流域存在10-11年显著振荡周期,其次还存在2-4年、7-9年、20年、50年、69-73年振荡周期。5.600多年巢湖流域水旱灾害与气候环境干湿变化耦合情况较好。(1)1951-1980年,是600多年巢湖流域水灾持续时间最长、水灾频率最高、灾害强度指数最高的时段,同时该时段是近600a来巢湖流域旱灾持续时间最长、频率次高、灾害强度指数高的时段,该时段恰好处于沉积物年代1871a A.D.至今的气候总体温暖、湿润时期。(2)1831-1850年,是近600a来巢湖流域水灾持续时间较长、频次次高、灾害强度指数次高的时段,该时段处于沉积物年代1818~1871a A.D.整体沉积环境寒冷、湿润时期。(3)1561-1570年,是600多年巢湖流域水灾频次较高、灾害强度指数较高的时段,该时段处于沉积物年代1271~1635a A.D.总体环境温和、湿润时期。(4)1711-1720年,是近600a来巢湖流域旱灾频次最高、灾害强度指数较高的时段,该时段处于沉积物年代1635~1753a A.D.寒冷、干旱的沉积环境时期。6.巢湖流域气候转折期大致为:16世纪20年代,气候由湿润向干旱转变;16世纪50-60年代,气候由干旱向湿润转变;17世纪20年代,气候由湿润向干旱转变;18世纪20-30年代,气候由干旱向湿润转变;18世纪80-90年代,气候由湿润向干旱转变;19世纪20年代,气候由干旱向湿润转变;19世纪末-20世纪初,气候由湿润向干旱转变;20世纪60年代,气候由干旱向湿润转变。1627年左右巢湖流域存在环境突变事件,18世纪50年代巢湖流域气候极端干旱,是当时小冰期盛期的表现,之后的一百年时间里,气候温暖、湿润,1750年左右时巢湖流域600年以来一次重要的气候变化转折。19世纪末至20世纪初是巢湖流域气候的另一个转折点,2世纪30年代存在极端干旱事件。21世纪初,巢湖流域将以湿润气候为主。7.通过巢湖流域水旱灾害记录与自然环境的耦合表明,600多年巢湖流域水旱灾害的形成,主要源于气候变化的驱动。虽然各个时代所处的地理、政治、经济、文化背景不同,但自然环境仍对水旱灾害的形成起主导因素。人类活动叠加在自然环境之上,使得水旱灾害越来越复杂。

全文目录

中文摘要  5-8
Abstract  8-13
第一章绪论  13-28
  第一节研究背景  13-16
  第二节选题依据及研究意义  16-18
    一、选题依据  16
    二、研究意义  16-18
  第三节国内外研究进展  18-25
    一、国内研究进展  18-21
    二、国外研究进展  21-25
  第四节论文研究总体框架  25-28
    一、研究目的  25
    二、研究内容与数据处理  25-26
    三、研究方法与技术路线  26-28
第二章研究区概况  28-34
  第一节巢湖流域地理概况  28-32
    一、巢湖流域地理位置  28
    二、巢湖流域气候特征  28
    三、巢湖流域主要水系  28-30
    四、巢湖流域社会经济特征  30-32
  第二节巢湖流域灾害事件的研究  32-34
第三章历史时期巢湖流域水旱灾害等级与序列重建  34-51
  第一节水旱灾害的界定  34-35
  第二节水旱灾害等级问题  35-38
  第三节水旱灾害等级序列的重建  38-51
    一、巢湖流域水旱灾害资料参数化  38-42
    二、巢湖流域水旱灾害指数  42-45
    三、巢湖流域水旱灾害等级序列  45-50
    四、巢湖流域与长江中下游水旱灾害等级序列对比  50-51
第四章基于统计学方法的 600 年来巢湖流域水旱灾害研究  51-93
  第一节巢湖流域各年水旱灾害统计及分析  51-65
    一、600 多年巢湖流域水旱灾害统计  51-54
    二、巢湖流域水旱灾害频次研究  54-57
    三、巢湖流域水旱灾害强度研究  57-60
    四、水旱灾害原因探讨  60-65
  第二节巢湖流域水旱灾害的连续功率谱分析  65-74
    一、功率谱估计方法  65-67
    二、利用功率谱作周期分析  67-68
    三、资料处理与分析  68-74
  第三节巢湖流域水旱灾害的小波分析  74-83
    一、小波分析原理  74-76
    二、资料及其预处理  76-83
  第四节巢湖流域水旱灾害的M-K 检验及滑动t 检验  83-93
    一、M-K 检验原理  83-84
    二、数据处理与分析  84-89
    三、百年时间尺度上的巢湖流域水旱灾害M-K 检验  89-93
第五章巢湖流域水旱灾害与巢湖CH-1 孔沉积物记录的环境变化的响应  93-100
  第一节巢湖CH-1 孔沉积物记录的环境变化  93-95
    一、巢湖CH-I 孔沉积记录  93-94
    二、巢湖流域环境演变序列  94
    三、CH-1 孔记录的灾害事件  94-95
  第二节巢湖流域水旱灾害与自然环境的耦合  95-100
    一、巢湖流域水灾、旱灾与气候干湿变化的耦合  95-97
    二、基于小波分析的巢湖流域气候变化与沉积物记录的环境变化的耦  97
    三、基于M-K 检验和滑动t 检验的巢湖流域气候变化与沉积物记录的环境变化的耦合  97-100
第六章结论与讨论  100-105
  一、主要结论  100-102
  二、讨论  102-103
  三、研究展望  103-105
参考文献  105-112
致谢  112-114
攻读学位期间的研究成果  114

600年以来巢湖流域水旱灾害研究

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