氣候變化條件下黃河干流梯級水庫效益分析.pdf

1、隨著社會經濟發展對水資源需求的日益增加，黃河流域水資源供需矛盾愈來愈尖銳，梯級水庫聯合調度可以有效的解決水資源時空分布不均問題，而氣候變化會對流域水資源產生影響，因此研究氣候變化條件下，歷史和未來時期黃河流域梯級水庫效益變化是十分必要的。本文以Delta降尺度方法和VIC水文模型為基礎，對未來氣候情景下黃河流域水文氣象進行預估，并結合梯級水庫調度模型，研究變化條件下黃河干流梯級水庫效益表現情況。論文的主要研究內容和主要成果包括以下幾方面

2、：
　?。?）采用Mann-Kendall法、累積距平法等，對黃河流域降水、氣溫和徑流的變化趨勢、突變情況進行分析。研究結果表明：過去50年中，全流域降水表現為不顯著遞減趨勢，并于70年代左右發生突變；流域平均氣溫呈顯著上升趨勢；還原徑流呈現下降趨勢，且在80年代末期發生突變，徑流逐漸減少。
　?。?）基于VIC分布式水文模型，構建本地化數據庫，對黃河干流主要水文站點的徑流過程進行模擬，驗證模型的適用性和可靠性。模擬評價結果

3、表明，VIC分布式水文模型對徑流的模擬結果與還原徑流總體過程基本一致，相關系數R>0.8、納什系數Ns>0.7和相對誤差Er<15％，均滿足要求，證明模型在研究區具有較好的適用性，可用于未來變化條件下的徑流模擬。
　?。?）未來氣候條件以全球氣候模式情景考慮，基于Delta降尺度方法對黃河流域未來時期（2011-2050年）RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5三種情景下的降水、最高氣溫和最低氣溫進行預估，建立未來氣候情景。與歷

4、史基準期（1971-2010年）相比，未來40年流域范圍內降水增加6.65%-9.56%，最高氣溫和最低氣溫呈現增溫趨勢，升溫1.01℃-1.44℃，冬季升溫幅度較大。
　?。?）以未來氣候情景資料驅動VIC分布式水文模型，預估未來時期流域各主要站點的徑流過程。結果顯示，在未來不同情景下，黃河流域源區年平均徑流較基準期減少，源區以下各站點徑流量增加2.59%-8.70%，但增加的幅度逐漸減少，未來40年流域徑流呈下降趨勢，各月徑流

5、變化呈現出夏季減少而冬季增加的變化形勢。
　?。?）建立黃河干流梯級水庫調度模型，并根據不同需水要求，將歷史時期和未來時期的徑流序列代入模型中進行運算，分析不同氣候情景下梯級水庫的供水、發電效益的變化情況。研究結果表明，歷史時期不同需水條件下，供水量因需水量的增加而提升，但不及需水增加程度，流域缺水率由6.96%增加至12.16%；多年平均發電量和保證出力均隨需水的增加而減少，但變化幅度較小。
　?。?）以未來時期所選的RC

6、P2.6、RCP4.5和RCP8.5三種氣候情景的徑流資料輸入黃河干流梯級水庫調度模型中運行，得到未來時期流域供水、發電情況。結果表明，在2030遠景年需水條件下，流域水資源量和供水量均有所增加，但供水量增加不及水資源量的增加程度，供水能力有所下降；多年平均發電量與歷史時期相比變化不大，保證出力有所提高。綜合來看，黃河流域缺水的現象并沒有因為來水增加而得到明顯改善，因此仍然應該加強流域水資源管理和分配，以期實現水資源的更加合理和可持續的