基于小波变换的黄河下游水沙变化特征及其成因分析

《基于小波变换的黄河下游水沙变化特征及其成因分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、太原理工大学硕士研究生学位论文基于小波变换的黄河下游水沙变化特征及其成因分析摘要黄河是世界上最难治理的河流之一，“水少沙多、水沙关系不协调”是黄河的主要特征。黄河下游河道一直处于一种强烈的淤积抬高状态，每年河床平均要升高0.08m，现阶段下游河床一般要高出河堤两岸地面5m，形成“地上悬河”。随着黄河流域人口的不断增加以及区域经济快速发展，用水量还要不断增加，河道生态用水将被大量占用，未来黄河的水沙关系依然会朝着不协调的方向发展，水沙关系的这种不协调导致的主河道萎缩、河道排洪能力降低以及河水水质污

2、染等问题将会更加严重，因此研究黄河下游流域水沙变化特征及其影响因素有着重要的意义。本文采用了小波分析方法并结合山本检验法、双累积曲线法等多种方法对黄河下游花园口、高村、艾山、利津四站1950—2005年近60年来的实测年径流量、年输沙量的变化特征及影响因素进行了分析，结果如下：由小波分解与重构方法得出黄河下游径流量、输沙量1950—2005年以来整体上呈持续下降趋势。由小波变换多时间尺度分析方法分析得出黄河下游径流量存在5a、15a、21a的主要变化周期，其中21a为首要主周期，周期变化特性最为

3、显著；黄河下游输沙量存在7a、15a、20a的主要变化周期，其中20a为首要主周期。选出主周期21a尺度下可能的突变点，结合山本检验法进一步检验，得出黄河下游径流的突变点发生在1971年、1985年；黄河下游输沙的突变点发生在1978年、1985年、1999年。影响水沙变化的因素很多，主要包括自然和人为两方面因素。人类活I太原理工大学硕士研究生学位论文动对黄河下游输沙量的减少作用明显，通过双累积曲线方法将人类活动对输沙量的影响情况作了定量估算，结果表明：由于人为因素的影响，20世纪80年代以来，

4、花园口站累积输沙减少量为54.41亿t；高村站累积输沙减少量为47.96亿t；艾山站累积输沙减少量为23.60亿t；利津站累积输沙减少量为19.77亿t。关键词：黄河下游，小波分析，多时间尺度分析，山本检验法，双累积曲线法本文得到国家自然科学基金（51004120）；山西省青年科技研究基金（2013021031-1）的资助。II太原理工大学硕士研究生学位论文MULTITUDESCALEFEATURESANDCAUSEOFFORMATIONANALYSISOFRUNOFFANDSEDIMENTDI

5、SCHARGEONWAVELETINTHELOWERYELLOWRIVERABSTRACTHuangHeRiverisoneofthemostdifficulttobringundercontrolintheword.HuangHeRiver’srelativelyobviouscharacteristicisthatitcontainsmoresandthanwater,andalsoit’sinharmoniouswhiletransportingsandandwater.Thismeans

6、,inthedownstreamoftheriver,thewatercourseisinanintenselyelevatedsituation,andapproximatelytheriverbediselevatedaveragelyabout0.08metershigheveryyear.Inpresent,theriverbedofdownstreamisordinarilyabovefivemetershighcomparedtothetwobanksoftheriverwall,w

7、hichshapes“ariverabovetheground”.Withtherapidlyincreasedpopulationanddevelopmentofeconomyneartheriver,thewatersupplyissuccessivelyincreased,theusageofecologicalwaterislargelyoccupiedinthewatercourse,andtherelationsofthewaterandsandoftherivercontinuet

8、odevelopinharmoniouslyinthefuture,whichresultsatrophyofthemainrivercourse,loweredcapabilityofdrainingofffloodwatersforrivercourseandtheproblemofworsenedwaterqualitycontainedinthewater.SotheresearchofthefeatureIII太原理工大学硕士研究生学位论文changesandinfluencingfa