黄河典型流域水循环对未来气候变化的响应

摘要

本文采用GCMs和水文模型耦合的方式,基于SWAT模型分别在黄河典型流域——黄河上游流域和渭河流域构建分布式水文模型,并进行参数敏感性分析、参数率定以及模型验证,从而对两个典型流域的径流过程进行模拟.然后将GCMs降尺度生成的不同组合情景下的未来降水、最高气温和最低气温日序列输入SWAT模型,模拟流域未来径流量,从而分析未来不同气候变化条件下,流域径流可能的变化.研究结果表明:2046-2065年和2081-2100年两个时期黄河上游流域多年平均径流量在不同情景下的均值分别为275.07亿m3与257.37亿m3,较基准期分别减少了16.9％和22.2％;渭河流域的均值分别为80.4亿m3与104.3亿m3,较基准期增加了12.4％和45％.未来两个时期黄河上游流域低流量在多数情景下呈减少趋势,而高流量在所有情景下都表现出减少趋势.渭河流域低流量在多数情景下都呈减少趋势,而高流量在绝大多数情景下则表现出增加趋势.日流量的这种变化特点意味着未来两个时期渭河流域枯季流量将较基准期内更低,而洪峰流量则将较基准期更高,即流域内极端水文事件在未来两个时期内有加剧的趋势.CSIRO、MRI和INM情景下黄河上游流域未来多年平均径流量上游较大,下游较小,在各种情景下流域多年平均径流量要明显低于基准期.渭河流域上游部分子流域和北洛河上游地区径流量较基准期有所减少,而流域中下游地区径流量都表现出了一定的增加趋势.