江淮下游典型平原水网地区水循环变异的洪涝响应研究

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1、江淮下游典型平原水网地区水循环变异的洪涝响应研究FloodResponsetoHydrologicalCycleAnomaliesofaTypicalPlainRiverNetworkRegionintheLowerReachesoftheYangtze·-HuaiRiverBasin博士生：叶正伟Ph．D．Candidate：YeZhengwei指导教师：许有鹏教授Supervisor：Prof．XUYoupeng南京大学地理与海洋科学学院SchoolofGeographic&OceanographicSciencesNanjingUniversity2011年11月本论文得到

2、国家自然科学重点基金项目tc长江三角洲城市化对河流水系与水文过程的影响研究’’(No．40730635)以及水利部公益性行业科研专项经费项目ct长江三角洲地区城市化对洪涝孕灾环境的影响研究’’(No．200701024)和“基于水文循环动态结构的东部洪涝预测研究"(No．200901042)的资助。ThisstudywasfundedbyNationalNaturalScienceFoundationofChinaentitled“StudyonEffectsofUrbanizationonHydrologicalProcessandRiverNetworksinYangtzel

3、UverDeltaRegion’’andCommonwealandSpecializedProgramforScientificResearch，MinistryofWaterResourcesofChina，entitied“StudyontheimpactsofurbanizationonfloodandwaterloggingenvironmentintheYangtzeRiverdeltaregion”and“ResearchonthefloodforecastingbasedonthedynamichydrologicalcyclestructureineastChin

4、a"．毕煅题目：鎏淮王鲞甚型±盈坐圈些匿丕盥堑銮是鲍送递堕麈塑塞自丛些墨堂专业2QQ墨级博士生姓名：吐垦堡指导教师(姓名、职称)：盗查鸱整撞摘要“变化环境下的水循环研究”是全球水系统计戈KJ(GWSP)的核心科学问题，也是当前水文科学的热点问题之一。洪涝是全球最为频繁的自然灾害之一，我国洪涝亦呈高频态势。随着气候变化和人类活动对水循环过程与要素影响的加剧，偏离常态的水循环变异越来越频繁，往往导致极端降水洪涝事件。因而，在变化环境背景下，关于水循环变异对洪涝的影响研究是一个重要的基础科学问题。里下河平原水网地区位于江淮下游，地处我国南北气候过渡带区域，受季风环流影响显著，降水异常是

5、该地区洪涝的直接致灾因子。近年来，里下河地区洪涝严重，2003年洪涝直接经济损失高达81亿元。因此，探讨该地区水循环变异对洪涝的影响，是一个在理论和实践上都具有重要意义的课题。本文以低海拔的里下河腹部平原水网地区为研究对象，综合应用GIS技术、时间序列检验、等级分析、小波分析和大气环流场分析等方法，围绕水循环的过程、要素变异及洪涝成灾机制链分析等关键问题，从检测分析、响应过程、影响因子、驱动机制四个层面，分析了降水的多时间尺度变化规律，探讨了洪涝的响应特征，阐明了水循环变异的大气环流配置形势，揭示了洪涝成灾机制。主要研究涉及以下四个方面：(1)降水的多时间尺度变化分析。研究区近5

6、0年的年、汛期、时段及梅雨等不同时间尺度的降水量皆呈减少趋势，但变化趋势不显著，这是水循环降水要素变异的宏观背景，且梅雨异常偏多年都出现了严重洪涝。年、汛期降水量的年际波动较大，1970年代显著偏少，且都存在3年、6～8年左右的变化周期。其中，年降水在1966、2003、2005年，汛期降水在1960年代中后期、1970年代初和1980年都出现了降水异常的突变过程。降水强度上，年降水集中期与集中度皆为减小趋势，1990年代降水集中度偏低，但在1991年变异偏高导致大洪涝。在汛期降水趋于减少的背景下，汛期高等级降水日数呈微弱减少趋势，说明降水更为集中，且中等级降水的贡献率相对较大。

7、基于汛期标准化降水指数的洪涝等级划分可更好的反映洪涝实际，典型丰水年分别代表了梅雨(1980、1991、2003年)、梅雨加台风(1962、1965年)两大洪涝类型。(2)洪涝水位的响应特征。年最高日均水位较好的响应于降水变异的直接影响，典型丰水年1962、1965、1980年的洪涝由长时段的持续较高水位引发，而1991、2003年则是显著集中的高水位洪涝效应。低、中等级水位日数呈增加趋势，而高等级水位日数为较大减少趋势，说明了近年来洪涝水位趋于升高的事实。尽管汛期降水量趋于减少