黄河流域径流演变规律及洪涝风险评估

前言
第1 章绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 黄河流域自然资源概况 2
1.3 数据基础 3
1.3.1 地面观测气象数据 3
1.3.2 水文资料 3
1.3.3 多源降水产品 4
1.3.4 全球气候模式（GCMs）数据 5
1.3.5 土地利用/覆被变化（LUCC）数据 5
1.3.6 人口和GDP 资料 7
1.3.7 其他辅助资料 7
1.4 理论基础 8
1.4.1 可变下渗容量（VIC）模型 8
1.4.2 基于统计评估的贝叶斯平均模型 12
1.4.3 极端径流（产流）事件识别 14
1.4.4 多模式集合与Delta降尺度 15
1.4.5 极端气候指标 17
1.4.6 FLUS模型 18
1.4.7 联合重现期和同现重现期 18
1.4.8 人口经济暴露度风险变化及其分解方程 19
1.5 小结 20
第2 章基于Cygwin软件建立黄河流域VIC模型 21
2.1 VIC大尺度分布式水文模型的构建 21
2.1.1 计算栅格划分 21
2.1.2 气象驱动模块 21
2.1.3 土壤参数模块 23
2.1.4 植被参数模块 25
2.1.5 陆面模型的构建 26
2.1.6 汇流模型的构建 28
2.2 VIC模型参数率定 28
2.3 VIC模型的适用性评价 30
2.4 径流模拟的不确定性分析 32
2.5 小结 32
第3 章基于Budyko假设的黄河流域径流变化归因分析 34
3.1 气象要素及实测径流的空间变化特征 34
3.1.1 降水量的空间变化趋势 34
3.1.2 潜在蒸散量的空间变化趋势 35
3.1.3 干燥指数的空间变化趋势 36
3.1.4 径流演变的空间变化趋势 37
3.2 黄河流域实测径流变化的归因识别 37
3.2.1 黄河流域实测径流突变特征 37
3.2.2 实测径流对气候要素和人类活动的敏感性分析 38
3.2.3 气候要素和人类活动对实测径流的贡献率 40
3.3 小结 42
第4 章多源降水融合驱动的黄河源区径流模拟 43
4.1 基于统计评估的BMA 模型参数估计 43
4.2 降水产品评估 45
4.2.1 日尺度精度对比 45
4.2.2 日降水捕捉能力检验 47
4.2.3 月尺度精度对比 49
4.3 融合降水产品的水文模拟精度评估 51
4.4 融合降水产品的水文模拟的不确定性分析 55
4.5 小结 56
第5 章黄河流域径流响应的气候-LUCC耦合效应研究 58
5.1 黄河流域气象要素变化特征 58
5.1.1 降水时空变化趋势分析 59
5.1.2 气温时空变化趋势分析 61
5.1.3 风速时空变化趋势分析 63
5.2 黄河流域径流变化特征 65
5.2.1 平均径流趋势变化分析 65
5.2.2 极端径流趋势变化分析 68
5.3 气候变化和LUCC对黄河流域径流影响的定量分析 70
5.3.1 黄河流域水文模拟情景方案设计 70
5.3.2 气候变化和LUCC对平均径流量变化的影响 72
5.3.3 气候变化和LUCC对极端径流变化的影响 73
5.3.4 气候变化和LUCC对径流变化的相对贡献率 75
5.4 小结 80
第6 章全球变暖背景下黄河流域气候变化预估 82
6.1 CMIP6 GCMs降尺度效果评估 82
6.2 基于SSP-RCP情景下黄河流域未来气候变化预估 87
6.2.1 未来时期降水量变化分析 87
6.2.2 未来时期气温变化分析 90
6.2.3 未来时期风速变化分析 95
6.3 全球变暖1.5℃、2.0℃和3.0℃下黄河流域气候变化预估 97
6.3.1 未来变暖期的确定 97
6.3.2 四季和年降水量空间分布预估 98
6.3.3 四季和年气温空间分布预估 99
6.3.4 四季和年平均风速空间分布预估 100
6.4 全球变暖1.5℃、2.0℃和3.0℃下黄河流域极端气候变化预估 101
6.4.1 极端降水事件空间分布预估 101
6.4.2 极端气温事件空间分布预估 105
6.5 小结 108
第7 章全球变暖和LUCC共同影响下的黄河流域径流变化及洪涝风险评估 110
7.1 基于FLUS模型的黄河流域未来LUCC模拟 110
7.1.1 FLUS模型构建及其精度检验 111
7.1.2 全球变暖情景下LUCC模拟 115
7.2 全球变暖和LUCC共同影响下黄河流域径流变化预估 118
7.2.1 黄河流域径流变化预估 118
7.2.2 黄河流域极端径流变化预估 120
7.3 全球变暖和LUCC共同影响下黄河流域洪涝风险评估 121
7.3.1 单变量频率分析的洪涝特征变化 121
7.3.2 双变量频率分析的洪涝特征变化 123
7.3.3 黄河流域特大洪涝风险评估 125
7.4 小结 130
参考文献 132