灌區(qū)年降水量變化及氣象干旱特征的研究——以龍頭橋灌區(qū)為例.pdf

1、如今，人口過快增加，經(jīng)濟(jì)過快增長，我們生存的環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，日漸缺乏的水資源越來越成為我們關(guān)注問題，由此帶來的干旱問題顯得越發(fā)突出，人們對干旱問題越深入研究，越意識到干旱已成為我們?nèi)缃褙叫杞鉀Q的課題。龍頭橋灌區(qū)地處三江平原腹地，寒溫帶大陸季風(fēng)氣候區(qū)，夏日氣溫高并且雨水多，冬日持續(xù)時間長并且干燥寒冷。春季經(jīng)常出現(xiàn)干旱問題，使得該灌區(qū)生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，并且該灌區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展受到直接打擊，經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到間接阻礙，因此深入分析龍頭橋灌區(qū)干旱情

2、勢，有效的預(yù)測干旱等級，減少干旱災(zāi)害造成的損失，不僅為龍頭橋灌區(qū)抗旱決策提供科學(xué)依據(jù)，而且對實現(xiàn)灌區(qū)多水源的高效綜合利用、促進(jìn)灌區(qū)水資源系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展提供重要理論支撐。
　　本文利用龍頭橋灌區(qū)近55年的降水量數(shù)據(jù)，首先，應(yīng)用滑動平均法、累積距平法、M-K(Mann-Kendall)突變檢驗法和Morlet小波分析法刻畫龍頭橋灌區(qū)降水量變化特征，并利用加權(quán)馬爾可夫鏈模型對龍頭橋灌區(qū)的年降水量的豐枯狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測。接下來，為了深入研究豐枯

3、轉(zhuǎn)移概率及連續(xù)豐、枯年的特征我們借用輪次分析方法、游程分析方法，以干旱強(qiáng)度、豐枯轉(zhuǎn)移概率等指標(biāo)，討論了龍頭橋灌區(qū)氣象干旱特征，最后構(gòu)建GM(1，1)模型對龍頭橋灌區(qū)氣象干旱等級進(jìn)行預(yù)測。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)降水量變化特征分析
　　從全年角度分析，龍頭橋灌區(qū)降水量呈下降趨勢，降雨量在年內(nèi)分配不均勻。其降水量在1961年發(fā)生突變。龍頭橋灌區(qū)降水累積距平曲線整體呈先上升后下降趨勢。1960-1983年龍頭橋灌區(qū)降水

4、量在0-10a的時間尺度上周期震蕩明顯。龍頭橋灌區(qū)年降水量距平在95％置信水平條件下存在2個統(tǒng)計意義上的主周期，分別是3年和11年。
　　(2)降水量預(yù)測模型構(gòu)建
　　依據(jù)龍頭橋灌區(qū)1959-2012年的逐年降水序列建立了加權(quán)馬爾可夫鏈降水量豐枯預(yù)測模型，并利用2013降水量實測數(shù)據(jù)對模型的有效性進(jìn)行了驗證，得出結(jié)論我們所建立的降水量預(yù)測模型是有效的。最后，利用所建模型預(yù)測了2014年的年降水量豐枯狀態(tài)為平水年。
　　

5、(3)氣象干旱特征分析
　　龍頭橋灌區(qū)在1959-2013年降雨量連續(xù)的年份是枯水與連續(xù)的年份是豐水相比出現(xiàn)的概率大，平均連續(xù)年份是枯水的與平均連續(xù)年份是豐水的年數(shù)大;偏枯、偏豐平穩(wěn)的轉(zhuǎn)移概率比較大，對用水有利;按出現(xiàn)的概率排序，首先是偏枯年，然后是偏豐年，其次是豐水年，最后是枯水年;龍頭橋灌區(qū)持續(xù)枯水2-7年，不僅會經(jīng)常性發(fā)生，而且也具有較強(qiáng)的干旱水平。
　　(4)氣象干旱預(yù)測模型構(gòu)建
　　依據(jù)龍頭橋灌區(qū)1959-2