气候变化对黄土高原典型流域径流量的影响研究

摘要

目前,气候变化是一个长期性的、全球性的环境问题,更是由多学科相互交叉、极其复杂的科学问题。黄河中游的水资源匮乏,窟野河是黄河中游河龙区间重点支流,也是典型的黄土高原生态脆弱区,并且是我国重要的煤炭基地。人类活动比较频繁,以窟野河流域为研究对象,研究黄土高原气候变化对河川径流的影响,对黄河流域水资源可持续利用和维持黄河健康生命具有重要意义。
　　 根据窟野河流域近50年的气象、水文资料,分析降水、气温、蒸发、径流时空分布及变化特点与趋势变化的显著性,选取转折点,将转折点以前资料输入水文模型,开展了流域水文模拟研究,评估了气候变化和人类活动对径流变化的影响,分析了河川径流量对气候变化的响应。主要内容包括以下方面:
　　 (1)采用滑动平均法、线性回归法分析了窟野河流域水文气象要素的变化趋势,采用肯德尔秩次相关检验法和斯波曼秩次相关检验法诊断了水文气象要素变化趋势的显著性。结果表明,径流量呈现显著性减少趋势,气温总体呈现显著性升高趋势,降水变化趋势不显著。
　　 (2)系统对比分析集总式水量平衡模型和分布式可变下渗容量(VIC模型)在窟野河流域的应用,结果表明,两个模型对窟野河流域均具有较好的模拟效果,相比分布式VIC模型,水量平衡模型具有结构简单、参数较少的优点。因此,选用水量平衡模型开展气候变化对水资源的影响。
　　 (3)建立气温和蒸发能力之间的关系,分析气温变化对蒸发量的影响；采用水文模拟途径,评估了气候变化和人类活动对河川径流历史变化的影响,结合未来气候变化情景,分析了窟野河流域未来水资源变化趋势。结果表明,人类活动是窟野河流域径流减少的主要因素,径流量对降水变化更为敏感,未来10～20年,窟野河流域天然径流量可能有增加趋势。
　　 窟野河流域生态环境脆弱,水资源匮乏,气候变化将增大极端干旱和洪涝事件,积极适应气候变化是窟野河流域生态恢复建设的重要内容。