【摘 要】
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水资源是制约西北干旱区经济社会发展和生态安全的关键因素,而干旱区水资源主要来自于高山冰雪融水和山区降水,随着气候变暖,不仅会使得山区径流补给方式和补给量发生变化,还
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水资源是制约西北干旱区经济社会发展和生态安全的关键因素,而干旱区水资源主要来自于高山冰雪融水和山区降水,随着气候变暖,不仅会使得山区径流补给方式和补给量发生变化,还会影响径流的年内分配,水资源不确定性增加,流域水文过程更加复杂,极端水文事件的发生更为频繁,对干旱区生态安全与经济社会发展带来了很大的隐患。因此,研究气候变化对干旱区积雪和径流动态变化影响及融雪径流模拟与预测,对区域水资源管理、干旱区生态保护及区域社会经济发展具有重要意义。本文基于站点数据及多源遥感数据,分析了开都河流域源流区积雪变化与气象要素及径流的变化趋势,讨论了气象-积雪-径流三者之间的关系,并借助融雪径流模型,对未来气候变化情景下融雪径流进行了预测。主要结论如下:(1)2000-2016年间积雪面积和积雪深度总体都呈微弱上升趋势,年均SCA(Snow Cover Area)增幅约0.1%/a,年均积雪深度上升幅度约0.04mm/a;在年内表现为春、夏季节积雪面积减少,而秋、冬两季增加;流域内大部分地区(约64%)积雪日数呈减少或不变的趋势,中低海拔区积雪覆盖有所增加;在过去的45年间(1972-2016年),融雪期在春季提前了约10.35天,而秋季延迟了约7.56天;温度对春季积雪变化影响较大,而降水则对冬季积雪变化影响较大。(2)1972-2016年间,开都河山区来水量呈增多趋势,年径流增幅约2.26×10~8m~3/10a,并流量峰值增大、出现日期有所延后。春季径流对积雪面积的变化响应敏感(ε=0.59),夏季径流对气温(ε=1.41)和降水(ε=0.5)变化响应敏感。开都河流域山区温度升高和降水增加是导致径流增大的主要原因。(3)对开都河出山口以上地区2010年融雪期径流进行模拟,模拟结果总体精度还有待提升,但对径流峰值和大致变化趋势模拟效果较好,可以较好地反映出融雪期径流变化趋势以及流量峰值出现的时间。分别预估了流域RCP4.5和RCP8.5两种排放情景下2021-2060年与2061-2099年两个阶段的融雪径流过程。结果表明,在两个气候变化情景下,模拟径流量都呈减少的趋势,6、7两月流量下降明显。
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