基于HIMS模型的湟水流域徑流變化情景模擬.pdf

1、氣候變化情景下的流域徑流響應(yīng)研究，是流域水文過程研究的重要內(nèi)容。水文模型是模擬水文過程和認(rèn)識(shí)水文規(guī)律的重要基礎(chǔ)，氣候變化對(duì)水文水資源影響的研究一般遵循“未來氣候情景設(shè)計(jì)-水文模型-影響評(píng)估”模式，通過水文模型探討氣候變化下的流域徑流量變化是一種有效手段。
　　青藏高原是地球上受人類影響相對(duì)較弱的少數(shù)地區(qū)之一，是全球氣候變化的敏感區(qū)。湟水流域位于青藏高原與黃土高原過渡地帶，海拔高、氣候寒冷，生態(tài)環(huán)境敏感、脆弱，水土流失非常嚴(yán)重，相應(yīng)

2、的水文過程對(duì)氣候變化的響應(yīng)也較敏感。因此，開展氣候變化背景下青藏高原典型流域水文響應(yīng)過程研究，其科研與實(shí)踐意義重大。
　　本論文基于HIMS水循環(huán)綜合模擬系統(tǒng)，以青海湟水流域?yàn)檠芯繀^(qū)域，構(gòu)建流域分布式水文模型，對(duì)湟水流域徑流量進(jìn)行模擬研究。在此基礎(chǔ)上，通過對(duì)湟水流域近50年氣溫、降水變化趨勢(shì)的分析，研究未來氣候變化情景下徑流變化情況，將對(duì)湟水流域水資源的合理開發(fā)和利用、規(guī)劃與管理等提供科學(xué)參考依據(jù)。主要研究結(jié)論如下：
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3、.建立HIMS模型模擬所需空間數(shù)據(jù)庫(kù)。首先以DEM為基礎(chǔ)，利用ArcGIS軟件空間分析中Hydrology功能對(duì)DEM進(jìn)行填挖處理、提取流域河網(wǎng)、劃分子流域和水文響應(yīng)單元。然后從子流域圖中獲取每一個(gè)子流域的經(jīng)緯度、高程和面積等屬性信息；最后，建立湟水流域HIMS模型模擬所需要的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，包括氣象站點(diǎn)的氣溫、降水?dāng)?shù)據(jù)及水文站點(diǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。
　　2.湟水流域1986-2000年基流分割結(jié)果顯示：基流在流域總徑流量中所占比重較大，

4、平均基流量占了大約32％，說明基流對(duì)總徑流影響較大。1961-2010年，由于氣候變化及人類活動(dòng)的影響導(dǎo)致基流量從1986年到2000年呈明顯下降趨勢(shì)?；鞯臏p少必然影響整個(gè)流域水資源的利用，對(duì)基流的研究有助于HIMS模型在湟水流域的構(gòu)建。
　　3.湟水流域1986-2000年的徑流模擬結(jié)果顯示，HIMS模型在流域內(nèi)日、月、年尺度的模擬結(jié)果較好，日模擬結(jié)果效率系數(shù)與相關(guān)系數(shù)平均值均達(dá)到了0.5以上，月率定與驗(yàn)證結(jié)果平均值均達(dá)到了0

5、.9以上，年率定與驗(yàn)證結(jié)果平均值達(dá)到了0.95以上。表明HIMS模型在湟水流域具有良好的適用性。
　　4.根據(jù)湟水流域近50年氣溫、降水變化趨勢(shì)，設(shè)立了9種情景模式，即，氣溫不變，降水增加40%；氣溫不變，降水減少30%；氣溫不變，降水不變；降水不變，氣溫升高1.5℃；降水不變，氣溫降低1.5℃；降水增加40%，氣溫升高1.5℃；降水增加40%，氣溫降低1.5℃；降水減少30%，氣溫升高1.5℃；降水減少30%，氣溫降低1.5℃。