【摘 要】
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怒江-萨尔温江（NSR）是东南亚最长的自由流动河流,在当地的生态保护和社会发展中发挥着重要作用。但该流域气候多样,地形复杂,观测资料匮乏,制约着该流域尤其是下游的水文研究。揭示该流域的水文特征及其对气候变化的响应,对流域水资源的合理利用和涉水灾害的有效应对有十分重要的意义。论文首先在NSR流域搭建了一个基于山坡产流机制的分布式水文模型GBHM-SW,利用ERA5再分析数据驱动模型重建了历史期的水文
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怒江-萨尔温江（NSR）是东南亚最长的自由流动河流,在当地的生态保护和社会发展中发挥着重要作用。但该流域气候多样,地形复杂,观测资料匮乏,制约着该流域尤其是下游的水文研究。揭示该流域的水文特征及其对气候变化的响应,对流域水资源的合理利用和涉水灾害的有效应对有十分重要的意义。论文首先在NSR流域搭建了一个基于山坡产流机制的分布式水文模型GBHM-SW,利用ERA5再分析数据驱动模型重建了历史期的水文数据集（GBHM-ERA5）。基于实测径流的验证结果表明该数据能很好地重现径流量的时空分布特点,并显著优于其他公开可得的径流资料集。使用该数据揭示了流域下游的径流变化特征,发现在1981～2014年间:（1）下游的干湿变化呈现南北分异格局,北部变干,地表产流显著下降;南部变湿,地表产流不显著的上升;（2）下游出口处的径流量变化速率明显大于上游和中游,约以每年7.44亿立方米的速率显著下降;（3）流域径流变化趋势的主导因素呈现季节分异性,在旱季主要由气温变化主导,在雨季主要受降水变化的影响。基于最新的CMIP6预估数据使用贝叶斯模型平均法（BMA）生成了空间分辨率为0.25°的月尺度集合数据集,包含1980～2100年SSP1-RCP2.6、SSP2-RCP4.5和SSP5-RCP8.5三种情景下的气温、短波辐射和降水数据。以ERA5为基准,发现BMA集合数据比简单模型平均法（SMA）生成的集合数据在NSR流域具有更好的适用性。利用BMA集合数据驱动GBHM预估NSR流域未来气候变化下的水文响应,发现未来近期（2019～2048年）该流域降水变化幅度较小,蒸散发增加,径流下降,水资源供给紧张;未来中期（2049～2078年）和远期（2079～2100年）降水增多、径流增大,水资源供给能力提高。空间上,上游未来气温增幅最大,蒸散发加剧,近期和中期径流明显降低;下游的水资源条件相对更好,未来7～8月下游径流量明显增加,缅甸掸邦西南部地表产流增幅最大,相应防汛压力将增大。本研究发现气象要素差异的影响在水量平衡模拟中逐步扩大:采用BMA和SMA方法生成CMIP6集合数据,它们预估的气象要素相对变化基本一致;它们驱动水文模型使用同一套参数模拟蒸散发,相对变化差值约为5%;而对径流,则相对变化的正负和量级均会出现不同,最高差别可达27%。该结果表明在评估气候变化下的NSR流域水文响应时不可忽视不同集合方法造成的影响。
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