大尺度流域高分辨率河网提取的多叉树耦合方法

大尺度流域分布式水文模型的构建是揭示全球水循环运动机理的重要工具,而流域河网拓扑信息则是分布式水文模型最重要的基础输入之一.针对现有国内外各种软件平台对大尺度流域高分辨率河网提取能力不足的现状,提出了多叉树耦合方法,通过先分块提取、后重新耦合的方式,可以获取全流域一体化的高分辨率河网拓扑信息.该方法不受流域尺度和数据精度的限制,其河网提取过程可充分结合使用现有各种软件平台,适用性很强.将该方法应用到中国西藏境内3.2×104km2的拉萨河流域,实现了9子块河网的一次性集成,共获取147994个坡面单元,平均坡面面积0.22km2,表明了多叉树耦合方法技术可行,并为后续大尺度水文模拟提供了重要的技术支撑.     

雅鲁藏布江拉萨河流域水文模型应用比较研究

雅鲁藏布江是我国水能资源最丰富的河流之一,拉萨河作为雅鲁藏布江支流中流域面积最大、最长的河流,更是西藏自治区水利开发的重点,但拉萨河流域水文模型应用研究甚少。本文介绍改进的TOPMODEL,并应用该模型和新安江模型对拉萨河流域进行水文模拟,结果表明：两模型都取得了较好的模拟效果,弥补了雅鲁藏布江拉萨河流域水文模型应用研究的不足,为开展缺资料地区的水文模型应用研究进行了一定的尝试。     

积雪和植被高程分布的相关性——以羊八井流域为例

基于2003—2008年空间分辨率500m的MOD IS雪产品和植被产品数据提取了拉萨河羊八井流域(2665km2)的积雪-高程和植被-高程曲线.研究发现,在积雪植被敏感变化带[4800m,6000m]内,随着高程增加,积雪覆盖率呈非线性的"S"型递增趋势,植被变化则呈现反向的"S"型曲线,并且两者斜率变化的拐点分别位于相邻的高程带内[5600m,5800m]和[5400m,5600m].这一现象进一步验证了中尺度(100m—10km)积雪和植被的密切相关性,表明积雪-高程和植被-高程关系可以互为指示作用.     

雅鲁藏布江拉萨河流域水文模型应用研究

雅鲁藏布江是我国水能资源最丰富的河流之一,拉萨河作为雅鲁藏布江支流中流域面积最大、最长的河流,更是西藏自治区水利开发的重点,但拉萨河流域水文模型应用研究甚少.本文介绍了改进的TOPMODEL,并应用该模型对拉萨河流域进行水文模拟,取得了较好的模拟效果,为开展缺资料地区的水文模型应用研究进行了一定的尝试.     

高山深谷地区的水文模拟——以拉萨河流域为例

建立了高山深谷地区基于物理机制的流域分布式模型,模型描述了坡面流和壤中流沿坡向的变化,从而可以反映出高山深谷地形上的长坡面和陡坡面水文信息沿坡向或垂向变化.模型初步应用于拉萨河流域,对1999和2000年汛期的产汇流过程进行了并行计算,模拟效果良好,初步验证了模型的合理性和适用性.     

青藏高原南部羊卓雍错流域稳定同位素水文循环研究

稳定同位素被广泛应用于湖相沉积中古气候重建以及区域水文循环研究. 通过分析青藏高原南部羊卓雍错流域2年的降水、河水和湖水样品测得的氧稳定同位素结果, 分析了其时空变化特征, 并通过建立该流域湖水稳定同位素循环模型, 模拟了不同环境因子对湖水中氧稳定同位素平衡过程的影响. 研究结果表明, 该流域中降水、河水和湖水δ¹⁸O具有显著的季节和年际差别, 同时, 表现出明显的“季风循环”. 季风期, 降水、河水和湖水δ¹⁸O值较低; 非季风期, 降水和湖水δ¹⁸O值较高, 河水δ¹⁸O值在春季较高. 由于蒸发分馏作用, 流域内湖水δ¹⁸O比降水δ¹⁸O和河水δ¹⁸O高约10‰. 模拟结果表明, 湖水蒸发过程对于相对湿度的变化非常敏感, 在湖面相对湿度为51%时, 湖水δ¹⁸O经过30.5年达到目前的-4.7‰水平. 湖水表层水温和补给水δ¹⁸O变化对湖水δ¹⁸O平衡影响较小.     

雅鲁藏布江中下游地区湿季降雨量的空间分布模型

对于水文气象站点稀少的青藏高原山区,获得较为精确的降雨空间分布信息是进行降雨径流模拟的前提。该文利用GIS手段和多元回归方法,建立了雅鲁藏布江中下游地区旱、偏旱、正常、偏涝、涝等5种类型年份的湿季(5—9月)降雨量的空间分布模型。结果显示:多种地理地形因子对湿季降雨空间分布均有重要影响。统计分析表明:(1)雅鲁藏布江中下游流域地形复杂、降雨站点稀少,回归分析中的地理、地形因子共线性问题突出,方差扩大因子法、Pear-son相关系数法和因子分析法的组合应用是识别和解决共线性问题的有效方法;(2)影响湿季降雨的局部地形因子表达存在着最优空间尺度,15—25km半径范围内的平均坡度、平均坡向、开放度值与降雨也有较高相关性,但考虑其他局部地形因子后,开放度对降雨空间分布的影响可以忽略。     

拉萨河流域蒸发力估算:改进道尔顿模型

在地势变化剧烈、影响因素空间分布不均匀的高山深谷地区,蒸发力具有显著的空间差异性,造成了空间分布的困难.本文在分析拉萨河流域蒸发力与水汽压差、水-气温差、气温、风速等实测气象因子相关性的基础上,检验了基于水-气温差修正的道尔顿模型结构(全国通用公式)的适用性,提出了基于水-气温差和气温修正的道尔顿模型.残差分析和模型验证表明,新模型满足回归模型充分性假设,适用于拉萨河流域,从而为测站稀疏的拉萨河流域蒸发力的空间分布研究奠定了基础.     

高山深谷地区水土流失模拟与预测——以昌都地区为例

地处青藏高原东部的横断山区高山深谷地貌显著,土壤侵蚀剧烈,水土流失严重.本文以昌都地区为例,以清华大学数字流域模型为平台,模拟了该地区的土壤侵蚀状况;通过设置多种情景进行分析,预测了降雨量、土地利用方式和植被覆盖程度等因素变化对该地区水土流失的影响.结果表明,暴雨量变大显著增加土壤侵蚀,降水量减少或植被所占比例增加,能够减弱土壤侵蚀.在各高层带上植树种草能够有效减弱土壤侵蚀,然而"退耕还林(草)"的可行性有待未来深入研究.