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近年来,受全球气候变暖影响,极端气候事件频发,由气候变化引起的水文过程的变化,对人们日常生活产生极大影响,水资源短缺也成为限制经济社会可持续发展的关键因素。因此,研究气候变化对水文过程及水资源的影响,对合理配置和管理水资源具有重要意义。本文以海拉尔河流域为研究对象,通过构建SWAT分布式水文模型,模拟气候变化下流域的径流变化过程,并分析气候变化对径流造成的影响。 以ArcGIS9.3为操作平台,整合模型建立所需DEM、土地利用、土壤和水文气象数据,构建模型建立所需的土壤数据库和气象数据库,结合流域实际的水文过程,进行参数敏感性分析及其率定,最终得到影响模拟精度的主要参数,完成海拉尔河流域年、月径流的模拟,并运用Nash系数Ens和相关系数R2两个评价标准对径流模拟结果进行评价,从而确定SWAT模型在海拉尔河流域的适用性。模型在率定期和验证期的径流模拟Nash系数Ens在0.861~0.873之间,相关系数R2在0.877~0.899之间,模拟精度符合要求。因此,SWAT模型适用于海拉尔河流域年、月径流过程的模拟。 基于海拉尔河流域1999~2010年的气温、降水和径流数据,运用统计方法分析流域水文、气象要素的年际与年内变化趋势。通过假定未来气候变化情景,依托SWAT模型探讨径流对气候变化的敏感性,并分析气候变化下径流的年内分配,得到流域年均径流与降水呈正相关关系,与气温呈负相关关系,并且径流受降水变化的影响程度大于气温。在气温和降水均保持不变的情况下,各月的径流模拟值最大,随着气温升高、降水减少,各月的径流大致呈减少趋势。应用统计方法定量分析降水和气温对径流变化的贡献率,得到未来降水变化5%~10%,气温变化0.5℃~1℃,降水对径流变化的贡献率约为气温的3.5倍,流域未来径流变化的主要影响因素是降水。 鉴于海拉尔河流域降水、径流特点,根据国际标准年径流距平百分率划分不同水文年型,选出丰、平、枯典型年份,进行不同降水和气温组合下的径流模拟。模拟结果表明在不同气候变化情景下,丰、枯、平水年均为径流受降水变化的影响程度高于气温,径流与降水的线性相关系数为丰水年>平水年>枯水年,可知降水量越大,径流与降水的线性相关关系越明显。这表明降水和气温变化影响流域径流过程,其中降水变化的影响较为明显,是该流域水资源变化的主要影响因素。