气候变化对海河流域水文特性的影响.pdf

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水利学报
2005 年 3 月 SHUILI XUEBAO 第 36 卷第 3 期
文章编号:0559 9350(2005) 03 0274 06
气候变化对海河流域水文特性的影响
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2 2 袁飞,谢正辉,任立良,黄琼
(1 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京 210098 ; 2 中国科学院大气物理研究所,北京 100029)
摘要:本文应用大尺度陆面水文模型———可变下渗能力模型 VIC(Variable Infiltration Capacity) 与区域气候变化影响
研究模型 PRECIS(Providing Regional Climate for Impacts Studies) 耦合,对气候变化情景下海河流域水资源的变化趋势
进行预测。结果表明:未来气候情景下,即使海河流域降水量增加,年平均径流量仍将可能减少,预示海河流域的
水资源将十分短缺;若考虑 21 世纪人口增长因素,海河流域的水资源形势将更加严峻;未来气候情景下,汛期的径
流量增加,说明海河流域发生洪水的可能性将增大。
关键词:VIC 模型;气候变化;区域气候模型:径流
中图分类号:P333 文献标识码:A
气候变化不仅影响着水文、生物和生态系统,还影响着经济、生活,因此未来气候变化引起的效应对
地区、国家甚至全球的可持续发展具有举足轻重的重要性。水文学家和气象学家认为模拟水文气象要
素对于深刻理解流域尺度的水文循环和水资源管理至关重要[1] 。目前众多学者研制了许多水文模型,
用于研究未来气候变化对水文水资源的影响,如 SLURP 模型、HBV 模型、Macro PDM 模型等[2] 。本文应
用大尺度陆面水文模型———可变下渗能力模型 VIC(Vaiable Infiltraion Capacity) 与区域气候变化影响研究
模型 PRECIS(Providing Regional Climate for Impacts Studies) 耦合,对气候变化情景下海河流域水资源的变
化趋势进行预测。
1 VIC 模型
1 1 研究区概况如图 1 所示,海河流域位于华北地
区。华北地区是我国政治、经济和文化的中心。华北
平原 2000 年人口 4 37 亿,占全国 34 8 % ; GDP 3 13 万
亿元,占全国 32 3 % ;农业灌溉面积 0 23 亿 hm2 ,占全
国 42 %。但是,它也是我国水资源供需矛盾十分突出
的地区。海河流域多年平均水资源总量约为 419 亿
m3 ,人均水资源占有量仅为 335m3 ,不足全国的 1/ 6 ,世
界的 1/ 24[3] 。
水资源的短缺不仅影响国民经济发展,而且还导
致华北地区尤其是海河流域严重的生态环境问题,如图 1 海河流域地理位置及河网水系
山区来水大量减少,水资源量衰减严重,地下水过量
开采,部分地区已经枯竭,河道断流,功能丧失,水污染严重等[4] 。
1 2 模型简介 Liang 等[5] 于 1994 年提出了具有两层土壤的 VIC - 2L 模型。该模型考虑了大气- 植被
收稿日期:2004 09