论文部分内容阅读
气候变化和人类活动是影响流域水文循环和水资源调配的两个主要驱动因素。由于气候变化和人类活动的影响,全球水文循环和水资源分布状况均发生了改变。IPCC在2013年发布的第五次评估报告中指出,随着二氧化碳等温室气体排放的持续增加,未来气温及辐射强迫将持续上升,必将对水文循环产生更深影响。雅砻江流域为我国重要的水电基地,未来气候变化条件下流域径流变化将直接影响雅砻江梯级水库群运行安全和发电调度,因此研究气候变化对雅砻江流域径流的影响十分必要。同时,因为气候变化过程的渐变性,其在不同时期对水文循环的影响程度也会不同;再加之雅砻江流域具有纬度跨度大,海拔变化大,地形地貌差异大等特点,其在未来气候变化条件下的水文响应在空间上也会呈现不同特点,因此,进一步研究雅砻江流域径流对未来气候变化的时空响应,可为流域水资源利用提供更具体的参考依据。首先建立了雅砻江流域SWAT水文模型,并使用雅江、洼里以及小得石三个站点的历史径流数据对水文模型进行了率定;然后使用SDSM降尺度方法,基于Can ESM2输出的大尺度气象因子数据,预测雅砻江流域内13个气象站点未来2020—2100年的日降水量、日最高气温、日最低气温;然后模拟雅砻江流域雅江、麦地龙、洼里、以及小得石等站点未来2020—2100年的月径流;最后基于月径流模拟结果,对雅砻江流域在RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5三种典型浓度路径下径流时空变化特征进行了分析。主要得到以下结果:(1)雅砻江流域气温在历史期1963-2010年总体呈现上升趋势,中游上升趋势最为明显,日最低气温上升速率大于日最高气温;雅砻江流域年降水量在历史期呈现不显著的上升趋势。雅砻江流域在预测期2020-2100年内,日最高气温、日最低气温和年降水量的平均值在RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5三种浓度路径下依次增加。整个预测期雅砻江流域日最高气温及日最低气温均值在流域上游增加更为显著。年降水量上游增幅大于下游。(2)历史期1963-2010年雅砻江流域干流上游雅江站和中游洼里站平均径流呈现上升趋势,下游小得石站则呈现下降趋势。雅江站、麦地龙站、洼里站以及小得石站四个站点2020-2100年预测多年平均径流与基准期对比均增加,且三种浓度路径下的增幅依次增大。在年内分配方面,一是6月绝对增量及增加比例均最显著;二是主汛期(7月—9月)除雅江站径流变化不明显,其他站点明显减少;三是其他月份(10月—次年5月)月平均径流均有明显上升。(3)在RCP 2.6浓度路径下,雅砻江流域干流各站点2030、2050及2080三个时期的平均径流均为先逐步增加,在达到峰值后略有下降,其中雅江、麦地龙以及小得石三个站点均在2030时期达到峰值,洼里站则在2050时期达到峰值。在RCP 4.5浓度路径下,总体趋势为先逐步增加,在达到峰值后趋于稳定,且四个站点都在2050时期达到峰值。在RCP 8.5浓度路径下,各站点三个时期的平均径流持续增加。(4)在RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5三种浓度路径下雅砻江流域干流各站点汛期径流量占全年比例与基准期相比均降低,在RCP 2.6浓度路径下,雅江、麦地龙、洼里以及小得石四个站点分别由基准期的73.3%、76.1%、75.5%、77.5%降至68.0%、69.1%、69.6%、71.2%;在RCP 4.5浓度路径下分别降至67.8%、68.8%、69.4%、70.9%;在RCP 8.5浓度路径下则分别降至66.1%、67.3%、67.9%、69.6%。(5)在RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5三种浓度路径下雅砻江流域干流径流的变化趋势较为一致,而支流在不同浓度路径和不同时期呈现不同变化趋势,干流自雅江站(上游)至小得石站(下游),除洼里站情况稍有不同外,总体上均增加,但增幅逐步减小,以RCP2.6浓度路径下2030时期为例,雅砻江流域干流站点平均径流增幅从上游雅江站的21.6%减小到最下游小得石站的4.5%,其他浓度路径(其他时期)情况与之类似。总体而言,在未来气候变化条件下,雅砻江流域径流整体上增加,但在不同时期(21世纪近期、中期和远期)和不同区域(流域上游、中游和下游)呈现不同特点,且年内分配方面也有一定改变,因此在后续雅砻江流域水资源开发利用过程中应充分考虑上述变化。