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雅鲁藏布江发源于西藏自治区,在中国境内长2057km,流域面积24.2万km2,是中国最长的高原河流,也是世界上海拔最高的大河之一。在全国各大河流中,雅鲁藏布江的长度居第五位,流域面积居第六位,水资源量居第三位。受西藏高原复杂的气候条件和特殊的自然地理环境的影响,雅鲁藏布江流域水资源时空分布极其不均,与生产力的布局不匹配。随着社会经济的发展,雅鲁藏布江流域局部地区水资源问题十分突出,成为制约社会经济可持续发展的瓶颈。 目前亟需开展雅鲁藏布江流域水资源承载力调查与评价研究,通过水资源承载力计算分析,探讨增强水资源承载力的具体途径,服务于雅鲁藏布江流域不同区域间的水资源优化配置。 本文结合国家自然科学重点基金“中国湿润-干旱过渡带水循环过程对气候变化的响应机制”、中国科学院战略先导项目“西藏自治区大江大河径流演变规律”和“西藏自治区水环境和水资源承载力”等项目,在深入雅鲁藏布江流域水循环特性的基础上,构建流域分布式水循环过程模型,开展基于水循环过程的雅鲁藏布江流域的水资源承载力计算分析,具体包括以下研究内容: (1)收集整理了流域水循环基础数据,包括不同来源的降水数据,分析了其时空变化特性,并基于HIMS(HydroInfomatic Modelling System)水循环综合模拟系统平台,构建了雅鲁藏布江流域分布式水循环过程模型。模型日过程效率系数均达0.83以上,可以满足流域水资源演变研究的需要,为水资源承载力的计算提供数据基础支撑; (2)系统总结了国内外水资源可利用量的计算理论与方法。其中,针对河道内的生态需水量,利用收集的河道断面数据,根据水力半径法计算了雅鲁藏布江流域河道内生态需水量,结果表明雅鲁藏布江流域干流拉孜、奴各沙、羊村、奴下站的河道内生态环境需水比例分别为36%、28%、20%和23%; (3)基于“水资源—社会经济—生态环境”的互动关系和社会可持续发展理念构建了水资源承载力计算模型,将具有物理机制的模型与指标体系法结合进行流域水资源承载力的计算。 (4)结合该流域社会经济发展趋势和西藏自治区“十二五”社会经济发展规划,分析计算了典型规划年的水资源承载力状况,结果表明在现状年2010年和典型规划年2020年和2030年期间流域都处在水资源可承载范围之内; (5)按照未来气候变化情景、水资源开发利用率、生态环境、城市化率和万元GDP耗水量设置不同情境,计算了不同情境下雅鲁藏布江流域可承载能力,为流域未来可持续发展提供科学依据。