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[期刊] 资源科学
[作者]
朱利 张万昌
本文简要介绍了基于水文过程的、具有较强物理机制的流域分布式水文模型SWAT。然后由遥感和地理信息系统手段得到流域的土壤类型与植被覆盖及雨量气象站点分布图,通过改进的SWAT气象模拟器模拟出缺乏实测的日气象资料,再结合实测的降雨资料作为SWAT模型的输入,对两河口流域1981年～1985年进行年月径流模拟,并利用汉江上游地区两河口流域1981年～1985年5年间的年、月径流量实测资料,以月径流模拟的N S模型效率系数为主要指标,对SWAT模型中3个最敏感参数ESCO、AWC和CN2进行敏感性分析,进而率定出使得月模拟效果最佳的参数值或参数变化值。参数率定后月径流模拟N S模型效率系数达0 913...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
张子凡 刘时银 马凯 张鲜鹤 杨延伟 崔福宁
全球气候变暖极端事件频发的背景下，近年来金沙江上游区径流变率较1990年代显著增大，出现了百年一遇的极端洪水事件，对流域水资源利用、水库调度带来了新的挑战。金沙江上游地区范围广大、观测站点稀少，基于机器学习模型进行单目标径流模拟较传统模型具有优势，但该方法在大尺度高寒山区的径流模拟研究不足。论文应用长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型对金沙江上游径流年内过程进行模拟，模型由高程分带提取的日降水(GPM,0.1°×0.1°)、日均气温(ERA5Land,0.1°×0.1°)及逐日积雪面积(MODIS,500 m)数据驱动，以径流观测数据为目标进行建模，同时构建集合模型，模拟流域径流并进行模型对比。模型训练期和验证期分别为2001—2014年和2015—2019年。结果显示：2种模型在预见期15 d内模型效率系数(NSE)≥0.80，且在相邻预见期NSE接近，预见期25 d和30 d的NSE均能达到0.70以上，表明2种模型在30 d预见期内的径流模拟效果良好。以高程分带数据驱动的高程信息模型，1～5 d预见期径流模拟显著优于集合模型，7～13 d预见期优势减小，15～30 d预见期二者模拟效果相当。高程信息模型对汛期径流的模拟优于集合模型，展现出其在洪水模拟方面的优势。总体而言，高程信息模型在预见期为3 d的径流模拟中精度最高，尤其对春汛及夏汛的模拟，可为金沙江中游梯级电站水库调度提供参考，但模型对极端春季洪水模拟效果仍有待提升。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
夏智宏 周月华 许红梅
汉江流域未来的气候变化趋势和对水资源的影响,将直接关系到南水北调工程和引江济汉工程的使用和效益。因此,分析研究汉江流域水资源对气候变化的响应特点,可为地面调水、空中水资源开发、应对气候变化的不利影响和更好地保护南水北调中线水源区的水资源提供科学依据。以1971～2000年为基准期,应用SWAT模型对汉江流域基准期内的逐月径流进行了模拟;在30 a基准期径流模拟的基础上,以全球变化背景下可能出现的25种不同气候变化模式为假设条件,模拟出各假设气候变化模式下汉江流域水资源状况,获得了各气候变化模式下汉江流域水资源相对于基准期的变化率,研究了汉江流域水资源对气候变化的响应程度。结果表明:模型模拟精度...
关键词：
汉江流域 SWAT 径流模拟 气候响应
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
郭静 王宁 粟晓玲
【目的】分析西北典型干旱区石羊河流域上游产流区径流对未来气候变化的响应，为石羊河流域未来水资源的规划利用提供参考。【方法】应用可变下渗能力模型（ＶＩＣ）模拟水文过程，基于模型参数率定，利用统计降尺度模型（ＳＤＳＭ）对全球气候模式（ＧＣＭＳ）中ＨａＤＣＭ３模式下ａ２、Ｂ２情景进行降尺度处理，分析ａ２、Ｂ２情景下石羊河流域上游产流区气候要素的变化，以预估的未来气候情景数据作为验证后ＶＩＣ模型的输入，分析未来气候变化下石羊河流域的水文响应。【结果】ＶＩＣ模型的效率系数在率定期（１９９０－１９９４年）和检验期（１９９５－１９９６年）分别为０．７６９和０．６９０，相关系数分别为０．９５５和０．８９４，表．．．
[期刊] 资源科学
[作者]
张翔 夏军
气候变化影响的研究成果在水工程设计和水资源规划管理中的直接应用和推广面临不确定性问题的挑战。本文以汉江上游流域为例,对比分析了气候变化对河川径流影响的研究成果,指出没有考虑气候变化对流域下垫面条件的影响是导致径流量预测存在不确定性的主要因素之一。根据气候变化对径流量影响的研究成果,采用扣损失法计算汉江上游流域的地表水资源可利用量,通过对比分析发现,由于没有考虑气候变化对生态需水、汛期洪水等因素的影响,使得气候变化对地表水资源可利用量影响的评价也存在较大的不确定性。因此,针对主要涉及的气候要素模拟的可靠性,以及对径流影响因素和相关规划要素对气候变化的响应进行全面评价,是水工程设计和水资源规划管理...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
史超 夏军 佘敦先 万蕙 黄金凤
研究气候变化下林地植被生态需水量的时空变化，对于保护涵养水源的林地植被系统，合理规划管理流域水资源有着重要作用。以汉江上游流域１１个气象站点１９７１～２０１０年的气象资料为依据，采用结合［１］土壤含水量与植物类型修正蒸散发量得到植被生态需水量的方式，从时空角度定量研究了在生长季４～１０月份流域林地植被生态需水量及其趋势性变化，并且分析了生态需水量对各气象因子变化的敏感性程度。结果表明：汉江上游流域林地植被多年平均生长季生态需水量为６．９１５ ８×１０９ ｍ３，整体上呈现非显著性增加趋势，在空间分布上具有明显的地带性特征。生态需水量对不同气象因子有不同程度的敏感性：最高温度＞水汽压＞太阳辐射＞风．．．
[期刊] 资源科学
[作者]
夏军 王渺林
研究长江洪水和水资源问题,对于长江流域的可持续发展极为重要。本文以长江上游流域16个主要控制站径流观测数据为基础,对长江上游流域径流变化及其影响原因进行分析。结果表明,除金沙江流域径流微弱增加外,其他流域径流都有一定程度的减少趋势,其中岷江流域高场、横江流域横江、沱江流域李家湾、嘉陵江流域小河坝、武胜、北碚等站的径流显著减少,长江上游干流控制站寸滩站径流则微弱减少。针对流域气候变化与人类活动对水资源量的变化影响,建立大尺度分布式月水量平衡模型,将模型应用于长江上游的7个区间,模拟结果表明模型精度较高。最后应用分布式月水量平衡模型定量识别气候变化及人类活动对流域径流变化的贡献率,长江上游寸滩站径...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
陈梓延 王艳君 苏布达 黄金龙 姜彤
采用经统计降尺度与偏差订正的4种全球气候模式(GFDL-ESM2M,HadGEM2-ES,IPSL-CM5A-LR和MIROC5)1861～2005年的历史气候模拟试验和2006～2018年的RCP4.5情景预估资料,驱动SWAT水文模型,分析了1861～2018年乌江流域气候变化特征及其对径流的影响。同时,采用1861～2018年4种全球气候模式在工业革命前控制试验(piControl)数据,对比分析了"自然"和"人为+自然"强迫下流域气候及径流变化的差异。研究结果表明:(1)1861～2018年乌江流域平均气温呈现显著上升趋势,气温倾向率为0.03℃/10a;降水呈显著下降趋势,降水倾向率为-10.9 mm/10a。流域主要水文控制站武隆站年平均流量呈显著下降趋势,倾向率为-20.8 m~3/s/10a;四季平均流量倾向率分别为-10.8、-46.1、-20.1、-5.9 m~3/s/10a,均呈显著下降趋势;枯水极值流量倾向率为-7.6 m~3/s/10a,丰水极值流量倾向率为-43.5 m~3/s/10a,下降趋势显著。(2)"自然"强迫控制试验下,1861～2018年乌江流域年平均气温无明显变化趋势;降水则为不显著上升趋势,倾向率为1.9 mm/10a;年平均流量呈微弱上升趋势,倾向率为0.1 m~3/s/10a;四季平均流量倾向率分别为-1.1、-18.6、11.0、8.9 m~3/s/10a,春季平均流量不显著下降,夏季显著下降,秋季不显著上升,冬季显著上升;枯水极值流量倾向率为2.5 m~3/s/10a,丰水极值流量为-9.5 m~3/s/10a,变化趋势均不显著。(3)相对"自然"强迫序列,人类活动引起的气候变化导致1861～2018年乌江四季平均流量分别减少7.1%、9.7%、8.7%、11.9%;枯水与丰水极值流量分别下降9.3%和5.0%。
关键词：
气候变化 径流 自然强迫 乌江流域
[期刊] 资源科学
[作者]
蔡玉林 孙国清 过志峰 刘录三 杨丽
气候变化是全球变化的重要部分,它可以改变区域乃至全球的水文循环的现状,本文以鄱阳湖流域为定量评价了气候变化对该区域水文循环的影响。文章首先分析了鄱阳湖流域1973年～2002年间的气候变化,在此基础上构建了如果气候变化按照目前的趋势发展未来可能出现的3种气候情景,最后应用陆地表面模型VIC水循环模式模拟了不同情景下的径流变化,结果表明如果气候变化按照目前的趋势发展,鄱阳湖流域的水量30年、60年、90年后(相对于1983年)将可能增加11.7%、25.08%和39.06%,而且因为径流的增加幅度最大的情况恰好出现在每年径流峰值时段(汛期),所以鄱阳湖发生洪灾的危险性将可能增大。研究气候变化背景...
关键词：
VIC模型 鄱阳湖流域 径流 气候变化
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
卜红梅 党海山 张全发
利用5年滑动平均距平分析、线性回归分析、相关分析及Autoregression模型等统计分析方法,分析了近50年(1957~2004年)汉江上游金水河流域年度和春、夏、秋、冬4季气温和降水变化特征及其对流域生态环境的影响。结果显示:近50年来金水河流域气候变化呈现气温升高、降水量减少的暖干化趋势。年平均气温总体上升了1.11℃,同时在上世纪90年代到本世纪初,年平均气温增幅最大,达到0.6℃;季节变化中,冬季增温最显著(p
关键词：
金水河流域 气候变化 生态环境 影响
[期刊] 资源科学
[作者]
唐芳芳 徐宗学 左德鹏
黄河上游是我国重要的水源涵养区。然而,近年来黄河上游年平均气温呈逐年上升趋势,对流域水资源情势造成较大影响。本文基于SWAT模型,研究在未来不同气候情景下,流域径流在未来两个时期(2046年-2065年以及2081年-2100年)的时空分布规律。结果表明,在未来两个时期内,流域径流量呈减少趋势,且2081年-2100年时期的减少幅度较2046年-2065年时期大;流域多年平均径流量、年径流量序列的第10和90百分位值(R10和R90)的最大值与最小值分别出现在CSIRO-A2和INM-B1两种组合情景下;CSIRO模式下流域径流量最大,INM模式下最小,MRI模式居中;日径流量的第90百分位值...
关键词：
气候变化 黄河 SWAT模型 情景 径流
[期刊] 资源科学
[作者]
张永勇 张士锋 翟晓燕 孟秀敬 王中根
石羊河流域是河西走廊水资源利用率最高、供需矛盾最突出的地区。本文选取石羊河中上游流域为对象,基于流域水文模型SWAT,研究1988年-2005年以及未来多种气候情景下出山口径流的变化特征,探讨气候变化对其中上游地区水文情势以及水资源的影响。研究表明:①采用SWAT模型对石羊河各条支流径流模拟已能够体现该流域中上游地区的降水径流特性,模拟精度满足未来气候变化对流域水文情势影响分析的要求;②通过调整历史降水和潜在蒸散发驱动SWAT模型对比分析未来A2和B2情景下2020s(2020年-2037年)、2050s(2050年-2067年)和2080s(2080年-2097年)三个时间段径流过程。未来A...
[期刊] 资源科学
[作者]
冯亚文 任国玉 刘志雨 吴吉东 张雷
利用长江上游地区60个国家基本、基准站1960年-2009年的月降水量资料和干流区屏山、寸滩和宜昌3个水文控制站同期径流资料,分区域对长江上游地区的降水量、径流量变化趋势以及降水量和径流量的相关性进行了分析。主要结论如下:①年降水量呈上升和下降趋势的气象站点空间分布相对集中,分别分布在屏山站以上流域和屏山站以下流域;屏山站以下流域和整个长江上游地区年降水量近50年呈现下降趋势,屏山站以下流域秋季降水量的显著减少是长江上游年降水量减少的主要原因;②整个长江上游月降水量趋势从1月-7月以上升趋势为主逐渐转变到8月-12月以下降趋势为主,且月降水量变化趋势空间分布有从3月份至9份月由屏山站以下流域开...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孙宁 李秀彬 李子君 余新晓
该文以北京潮河密云水库上游流域为研究对象,分析了1961—2000年期间降雨、径流以及土地利用和覆被变化情况,利用一个集总式的水文模型(IHACRES模型)模拟土地利用和覆被变化对年径流的影响。结果表明,40年来,潮河上游流域降雨--径流的演变过程可划分为3个阶段:1961—1978年(第一阶段)、1979—1993年(第二阶段)、1994—2000年(第三阶段)。相对第1阶段而言,第2和第3阶段流域降雨的产流能力总体上呈减少趋势。20世纪80年代末以来,流域内土地利用和覆被变化比较明显,主要变化趋势是林地面积持续增加,耕地、草地及未利用土地向林地的转换构成了土地覆被变化的主导过程,成为影响流...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
刘丽娟 昝国盛 葛剑平 毕晓丽 周睿
采用MTCLIMC山地小气候模拟模型对岷江上游气候变量进行了模拟,由已知测站的数据作为输入,对整个岷江上游平均最高温度、平均最低温度、潜在蒸散发进行估计,模拟时段为1995年7-9月。结果表明:此3种气象指标的最高值均出现在7月,7月份温度高,潜在蒸散量大,从7月到9月,各项指标均递减,它们的空间分布基本是与地形变化一致的,但由于植被因素的作用,潜在蒸散量的表现略有不同。最后,选取岷江上游已有的五个气象测站1981-2000年的实测数据对模拟的结果进行验证,模拟结果基本符合,平均最高温与平均最低温拟合的相对误差较小,蒸散发的相对误差较大。以MTCLIM模型与GIS技术相结合,采用不同垂直递减率...
关键词：
MTCLIM 气候模拟 岷江上游
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