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[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 冯畅  毛德华  周慧  曹艳敏  
利用SWAT分布式水文模型模拟分析1996~2015年过去20 a及2020~2079年未来60 a长期气候变化背景下涟水流域蓝水绿水资源的时空分布变化特征。将气候变化划分为1996~2015年、2020~2049年、2050~2079年三段气象背景时期,选用Had GEM2-AO大气模式的RCP2.6、RCP4.5、RCP6、RCP8.5四种典型浓度路径作为未来时期的气象输入条件,并细分为9种气候变化情景。运用PSO粒子群优化算法,以KGE克林效率系数为目标函数,采用湘乡站实测径流量及MOD16蒸散发数据并行校准模型参数,通过p-factor、r-factor、R2、NSE和PBIAS评价模型模拟效果和不确定性,评价结果表明校准期及验证期蓝水绿水模拟均达到可信程度。情景分析结果表明,对比1996~2015年、2020~2049年、2050~2079年三段气候背景时期,在各RCP浓度路径下蓝水均呈现了不同程度的下降趋势,大约降低了1.4%~17.3%,绿水流均表现出一定的上升趋势,约增长3.5%~12.4%,绿水蓄量则在持续降低,大致下降了7.8%~19.7%,即使将95PPU模拟不确定性范围考虑进来,绿水流的增长趋势也较为明显。因此,将绿水资源纳入涟水流域未来水资源评价体系,实现蓝水绿水综合规划管理具有实际意义。
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 吕乐婷  王晓蕊  孙才志  张杰  
利用SWAT(Soil and Water Assessment Tool,SWAT)模型、SUFI-2算法对细河流域水文过程进行了模拟,评估了1977~2015年及典型年份流域蓝水、绿水资源量时空间分布状况。研究结果表明:(1)细河流域多年平均水资源量953. 24 mm,其中蓝水资源量290. 9 mm,绿水资源量662. 33 mm,流域水资源构成以绿水资源为主;(2)典型年份蓝水资源变化较大,特枯水年、平水年和特丰水年分别为86、277和656 mm;绿水系数在特枯水年、平水年和特丰水年差异亦较为明显,分别为87. 12%、69. 78%和49. 31%;(3)在空间上,细河流域蓝水呈现由东向西减少的趋势,绿水流呈现由四周向中部减少的趋势,绿水储呈现由东向西减少的趋势,在特枯水年尤为显著。
[期刊] 资源科学  [作者] 甄婷婷  徐宗学  程磊  王洁  
蓝水绿水资源量统一纳入水资源评价与管理中有助于解决水资源短缺问题。本文通过对现有估算方法的分析,认为SWAT模型是可以有效估算蓝水绿水资源量的工具之一,在此基础上,以伊洛河上游卢氏流域为例,建立了SWAT模型估算蓝水绿水资源量,并分析了流域蓝水绿水资源量的时间、空间分布规律。研究结果表明:①卢氏流域1991年-1997年蓝水绿水资源总量是传统水资源量的9倍以上;②蓝水绿水年内分布特点为汛期最高,冬季最低,且绿水流为绿水主要组成部分;③绿水贮存能力在植被覆盖良好的区域较大。蓝水绿水概念为水资源高效利用提供了科学依据,决策者可以根据蓝水绿水时空分布规律,在不同时期、不同区域采取不同的水资源管理方式...
[期刊] 经济地理  [作者] 江激宇   刘嘉铭   赵勇   张士云  
文章基于2000—2022年淮河流域35个地级市面板数据,在分析气候典型特征和博弈交叉效率测度粮食生产用水绿色效率的基础上,运用时空地理加权回归模型(GTWR)实证检验了气候变化对粮食生产用水绿色效率的影响及时空分异。研究发现:(1)淮河流域气候具有年际分布不均与空间异质的典型特征。(2)淮河流域粮食生产用水绿色效率呈波动上升趋势,存在区域交错分布又具显著空间集聚性的特征。(3)年度气候对粮食生产用水绿色效率的影响存在时空异质性。总体上,年均气温对粮食生产用水绿色效率呈显著负向影响,年日照时长与年降水量呈显著正向影响。(4)极端气候对粮食生产用水绿色效率有显著抑制作用,极端气候事件风险存在地区差异。据此,提出应建立健全气候变化预警机制,促进水资源管理极端气候应急机制建设,完善农业保险体系,并加强财政和科技支撑,以应对气候变化对粮食生产带来的挑战。
[期刊] 自然资源学报  [作者] 丁相毅  贾仰文  王浩  牛存稳  
将全球气候模式与分布式水文模型WEP-L耦合,在国家气候中心整理提供的多模式平均数据集基础上,利用WEP-L模拟了海河流域历史30年(1961—1990年)和未来30年(2021—2050年)降水、蒸发、径流等主要水循环要素的变化规律,分析了气候变化对海河流域水资源的影响,结果表明,未来30年:①从年际变化规律看,气温普遍升高,降雨量略有增加,蒸发量普遍加大,径流量呈减少趋势,且有丰水年洪水规模更大、平水或枯水年干旱情况更严重的趋势;②从年内变化规律看,各月蒸发量普遍增加,汛期的降雨量有所减少,非汛期的降雨量有所增加,各月径流量则有不同程度的减少。因此,未来气候变化条件下海河流域水资源管理将面...
[期刊] 资源科学  [作者] 张秀云  姚玉璧  王润元  
利用白龙江流域气象观测资料和水资源定位观测资料,分析气候变化特征、水资源变化特征,及其二者的关系,建立水资源气候模式。分析表明:白龙江流域降水量年际变化呈下降趋势,降水量变化曲线线性拟合倾向率在(-34.2~-7.4)mm/10年之间,降水量递减以夏季降水量递减为主,倾向率在(-21.2~-3.8)mm/10年。气温年际变化趋势呈显著上升趋势,气温变化曲线线性拟合倾向率在(0.10~0.40)℃/10年之间,增温率以冬季最大,其值在(0.22~0.55)℃/10年之间,秋季次之,其值在(0.15~0.35)℃/10年之间,春季最小,其值在(0.03~0.34)℃/10年之间。年际变化趋势从20...
[期刊] 中国人口.资源与环境  [作者] 赵微  
绿水是流域内对植物和生态有积极作用的水量,是通过蒸散发流向大气圈的水汽流。绿水概念的提出有助于强化人类对自然界生态需水的重视。论文分析了大尺度水文循环中绿水流的影响因素,阐述了绿水资源对维持全球生态系统服务功能的积极意义。论文以土地整理过程为研究对象,按照水资源配置的公平性要求,构建符合土地整理特点的蓝绿水资源配置模型。模型综合考虑了蓝绿水生成机理、区域水权配置原则、上下游水量传输规律及区域水量配置方法等关键技术。最后以湖北省武汉市新洲区汪集街孔埠新农村试点土地整理工程为实例,对该区域蓝绿水配置情况进行深入研究。结果表明,土地整理中的土地利用/覆被变化影响区域耕地结构和生态系统服务价值,从而改...
[期刊] 资源科学  [作者] 张凯  王润元  韩海涛  王小平  司建华  
利用4个典型气象站近50年的气温降水资料,分析了黑河流域的气候变化特征。在近50年当中,黑河流域的气候发生了显著的变化,主要表现在气温的升高和降雨量的增加。黑河流域气温的升高十分显著,其升温率远远大于同期北半球的平均升温率,尤其是近几年来增温幅度之大是几十年来所罕见的;降水量的增加虽然没有气温增加那么明显,但总的趋势是增加的。在此基础上,进一步分析了黑河流域气候变化对区域水文水资源的影响,主要表现在:①气候变暖造成了上游山区冰川的不断萎缩和雪线的持续升高,尤其是最近两年间,冰川为较大的负平衡,出现强烈亏损;②由于黑河上游山区夏季降水量的增加和冬春季气温的升高,黑河流域各出山口流量近60年来是趋...
[期刊] 资源科学  [作者] 张彧瑞  马金珠  齐识  
人类活动和气候变化对水资源的影响已为众多科学家关注。二者的影响谁起主导作用,贡献率究竟有多大,这是本文研究的重点。本文采用基于"功能驱动"原理的主观赋权法和基于"差异驱动"原理的客观赋权法,计算出了人类活动和气候变化对水资源影响的贡献率,最终采用综合集成赋权法计算了二者的权重系数。结果表明:①气候变化和人类活动对石羊河流域水资源的影响权重系数分别为52.63%和47.36%,这表明气候变化因子对水资源的影响要大于人类活动因子对水资源的影响;②气候变化对水资源的影响在流域内部存在差异,其主要表现在:中游地区的气候因子对水资源的贡献率最大,是区域内水资源对气候变化最真实的反映;上游地区由于积雪的消...
[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...
[期刊] 自然资源学报  [作者] 胡汝骥  马虹  樊自立  杨青  吴素芬  黄玉英  
由绿洲及其所在荒漠盆地平原与周边山地共同组成的新疆地域系统,是我国西北干旱区的主要构成部分。高山与盆地相间的地貌特点,形成了干旱区内独具一格的水循环系统,构成了没有水力联系的内陆河大小流域。水资源在流域水循环过程中形成和转化,以河流为纽带把山地、盆地平原、绿洲和荒漠系统联系起来。由于荒漠盆地平原系统很难产生径流,从山地进入荒漠盆地平原的河流就成为主要的水资源。它不仅是生态与环境的控制因素,同时还是社会经济发展的物质基础。20世纪80年代后期,新疆降水增加20%~30%,河川径流普遍增大,湖泊水位明显升高,湖水面积不断扩大,地下水位逐渐回升。对水资源变化、气温上升、降水显著增多诸因素进行综合分析...
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 李昌彦  王慧敏  佟金萍  李荣昉  
从系统科学的视角出发,分析气候变化下水资源适应性系统脆弱性的内涵,基于脆弱性PSR分析框架,从胁迫性、敏感性、适应性3个维度构建了脆弱性评价指标体系,并采用熵值法和集对分析相结合的方法对脆弱性进行评价。结合2001~2010年鄱阳湖流域数据进行了实证研究,结果表明:10a间鄱阳湖流域水资源适应性系统脆弱性的变化受胁迫性、敏感性和适应性的综合影响,脆弱性先明显增加后缓慢下降,但基本处于中等偏差水平。鄱阳湖流域水资源适应性系统脆弱性主要由降水量变化、自然灾害和经济发展产生的能源消耗、污染问题引发,提高系统适应性对缓解脆弱性有明显作用。根据评价分析,建议鄱阳湖流域未来从提高管理能力、经济及社会响应能...
[期刊] 地理科学进展  [作者] 张艳娇  高小红  李其江  陈强  杨军军  
基于国产HIMS(Hydro-Informatic Modeling System)模型,以青海湟水流域为研究区域,利用1986-2000年33个雨量站和8个气象站的逐日降水和气温数据,对其径流变化进行模拟;选取流域内6个水文站同期的实测径流数据,进行参数率定及验证。结果表明:HIMS模型日、月率定及验证结果良好,在湟水流域具有良好的适用性。在此基础之上,分析了湟水流域1961-2010年降水及气温的变化趋势,并对不同气候变化情景下的水文响应(径流量)进行模拟分析。结果显示气候变化对湟水流域径流量变化趋势影响显著,随气温升高和降水量的减少,径流量呈明显的减少趋势,反之,呈增加趋势。
[期刊] 地理科学进展  [作者] 孟德娟  莫兴国  
气候变化对流域径流的影响显著,但不同流域径流对各气候因子敏感性不同,具有明显的空间分异性。本文以位于半湿润、湿润地区的松花江、子牙河以及西苕溪流域为例,基于Budyko水热平衡经验模型,采用归因分析方法分离了气象要素趋势性变化对年径流和潜在蒸发变化率的贡献与差异性。结果表明:1960-2008年,在上述3个流域中,降水趋势性变化对年径流变化的贡献比潜在蒸发大。松花江和子牙河流域各气象要素趋势性变化对潜在蒸发变化率的贡献排序为:温度>风速>水汽压>日照时数,而西苕溪流域为:温度>日照时数>风速>水汽压。在气候要素共同作用下,松花江和子牙河流域平均年径流分别以0.48和1.51 mm a-2的速率减少,而西苕溪流域年径流则以1.42 mm a-2的速率增加。所得结果加深了气候变化对径流影响机制和程度的认识,可作为流域水资源适应性管理的科学依据。
[期刊] 地理科学进展  [作者] 高彦春,于静洁,刘昌明  
本文选择海河南系为华北地区的代表性区域,建立了该区水资源系统动力学模型(SD),对供需平衡在不同气候情景下的发展变化趋势进行了模拟预测。预测结果表明:气候变化对研究区水资源系统的正常运行将产生一定影响,尤其是对经济发展速度带来一定影响,但在本文假设的气候变化幅度范围,即(T≤1.8℃,ΔP≥-0.24%,气候变化不会改变水资源系统运行和发展的基本规律。经济发展、科技进步、人口增长和管理水平提高是水资源系统运行和发展变化的内在动力,决定着水资源系统及其供需平衡发展变化的基本趋势。预测结果可作为研究区需水管理和节水水平提高的定量参照指标,同时也为其经济规划、水资源调配提供必要的决策依据。
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