西江流域水文要素趋势分析与不同气候变化情景下径流量模拟——以罗定江流域和新兴江流域为例

摘要

本文利用广东省气候中心提供的1961-2000年共40年的月平均分析资料，统计分析了西江流域子流域——罗定江流域和新兴江流域的气温，蒸发，降水的历年变化，以及近40年来径流量的变化情况。结果表明，径流量与气温，蒸发，降水之间有着较好的相关关系。特别地，径流量与降水的相关关系非常明显，径流量对降水的敏感性高，降水的变化极大影响着区域径流量的变化。
　　 对国家气候中心最新提供的20多个不同分辨率的全球气候系统模式加权平均(Reliability Ensemble Averaging，REA方法)得到的多模式集合数据，利用同期(1961-2000年)罗定江和新兴江流域的气温和降水观测资料进行检测，评价模式的预估效果。结果表明，模式对两流域的气温模拟效果最好，降水模拟结果较差。引入Thronswit月蒸发能力计算公式，并利用历史资料进行校正，获得不同流域的未来修正蒸发量。分析2001-2100年的气温、蒸发、降水变化特征，结果表明：未来西江两子流域气温呈明显上升趋势，蒸发呈不显著增加，降水呈不显著减少。
　　 通过改进的新安江月径流模型耦合加速遗传算法对罗定江流域和新兴江流域进行了模拟研究，结果表明，流域面积较大而相对缺乏气象资料的情况下，利用改进后的新安江月径流模型的模拟结果的Nash-Sutcliffe效率系数达到70％以上，改进后的新安江月径流模型能够应用在资料缺乏的中尺度流域；另一方面，新安江月径流模型应用于流域面积较小的新兴江流域精度高于罗定江流域。
　　 利用REA多模式集合数据驱动改进的新安江月径流模型，分析SRES A1B，A2，B1排放情景下的未来径流量变化预测。结果表明：两流域的径流量均呈减少趋势，A2排放情景下的径流量减少最为明显，罗定江流域2001-2100年多年平均径流量较1961-2000年的值减少18.9％，B1，A1B情景分别减少16.1％和10.3％。秋季径流量减少最显著，次之为春季，而夏季和冬季的减少不太明显。另一方面，考虑全球气候模式的不确定性，引入假定气候变化方案，获得在25个气候变化情景下径流量的变化情况。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 引言

1.1研究的背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文研究内容及主要技术路线

第二章 罗定江新兴江流域水文气象因子历史变化分析

2.1研究区域概况

2.2研究内容和方法

2.3结果分析

2.4降水、气温、蒸发与径流量相关关系分析

2.5 本章小结

第三章 全球气候模式的选取与评价

3.1气候变化研究简介

3.2数研究数据预处理和精度评价

3.3未来气候变化分析

3.4本章小结

第四章 基于加速遗传算法的改进的新安江月径流模型研究

4.1研究概况

4.2数据与方法

4.3新安江月径流模型

4.4加速遗传算法

4.5模型评价指标

4.6模拟结果

4.7本章小结

第五章 水资源对气候变化的敏感性

5.1敏感性分析

5.2不同气候变化方案结果分析

5.3本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致 谢