气侯变化背景下黑河上游春季融雪洪水预估研究

摘要

气候变暖将导致高山区冰冻圈加剧融化,一方面融水资源时空分布的不确定性增大;另一方面,融水洪水灾害发生的频度和强度也将发生改变.基于气象、水文数据和MODIS积雪覆盖数据,利用融雪径流模型(SRM),对1990—2012年共23年祁连山黑河札马什克控制区融雪期径流进行模拟与验证.结果表明:SRM在该流域具有较高的模拟精度(纳什系数为0.91),可用于分析和预估控制区径流强度变化.为此,采用黑河流域气温、降水降尺度数据,预估了未来气候变化背景下积雪范围变化及不同重现期洪水变化趋势.结果显示,与基准期相比,在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,最大积雪范围可减小3％～7％,且随着海拔升高,变化愈剧烈.RCP2.6情景下因气温和降水变化幅度较小,到21世纪末各重现期洪水强度保持在10％以内波动;RCP4.5情景下,各重现期洪水强度最高增大约20％;在RCP8.5情景下,各重现期洪水强度最高可增大超30％.相关分析结果显示,不同重现期洪水径流与气温和降水均具有较强相关性:重现期越长,洪峰与气温的相关性越大;重现期越短,洪峰与降水的相关性越大.通过预估气候变化背景下的融雪性洪水事件强度及重现期变化,有助于有效开展区域洪水风险管理、提高洪水资源的利用价值.