气候变化影响下澜湄流域水库群调度的防洪发电权衡研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 运晓博 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 汤秋鸿 |
| 关键词 | 澜湄流域 分布式水文模型 气候变化 洪水 水库发电 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 澜沧江-湄公河流域是亚洲最重要的国际河流之一。在流域对可再生电力供给与区域防洪治理需求的促进下，沿岸国家水库大坝的数量与规模正在快速增加。而在全球气候变化的影响下，与日俱增的干旱及洪水将严重威胁澜湄流域的水资源安全和能源供给稳定。如何量化评估气候变化与水库调度的影响是当前学界研究的重难点。本研究借助历史实测数据与耦合水库调度模块的可变入渗能力（VIC）水文模型来进行流域水文过程的建模模拟，并基于未来气候模式数据来量化评估气候变化与水库运行对澜湄流域防洪及水力发电的影响。本研究的主要成果包括： （1）基于原有VIC模型的架构开发了一套评估水库调度影响的模块，并从流量、洪水、发电量及水库调度曲线等角度验证了该耦合模型在澜湄流域的可靠性。水文建模结果显示，2008年后澜湄流域内大规模水库群的开发调度导致河流旱季流量增多15%~37%，而雨季流量减少2%~24%。水库调度还将2008~2016年间澜湄流域的洪水峰值与洪水频率分别减少了16%与36%。研究还首次量化分析了澜湄流域内水库调度影响随河流流量增大而减少的过程，并指出近年来湄公河三角洲地区的流量变化主要归因于流域中下游老挝及越南等地大规模水库建设的影响。 （2）借助跨部门影响模式国际比较计划（ISIMIP3b）提供的未来气候模式数据来驱动分布式水文模型，并评估了21世纪澜湄流域内气候变化与水库调度对水文极端事件特征的影响。结果显示在三种共享社会经济路径（SSP）的未来情景下，澜湄流域的河流流量将呈现先减少后增多的变化趋势，并导致2031-2060年间全流域水文极端干旱事件的频发与2071-2100年间全流域水文异常湿润事件的增多。而澜湄流域内投入运营的103座大型水库能够通过联合调度来调节河流季节性流量以延缓气象极端事件向水文极端事件的传播过程，并有效应对气候变化引起的全流域性水文极端干旱事件。但水库调度对全流域性水文异常湿润事件的调节效果较为有限，预计在21世纪末澜湄流域将面临更高的洪水风险。 （3）研发了可变调度策略的水库模型，并基于该模型进一步探索了气候变化影响下澜湄流域内水库在防洪控制与能源供给间的权衡过程。气候变化影响下澜湄流域内洪水量级将持续增大，预计到21世纪末洪水峰值与洪水频率将分别增加9.0%~31.2%及17.7%~44.1%，而全流域水库调度策略的转换能够以损失9.8%~14.4%水电产量的代价将洪水峰值减少5.6%~6.4%，并将洪水频率降低17.1%~18.9%。此外转换水库调度策略也能将未来高洪水风险时期到来的时间节点推迟至少20年。流域上游中国的大型水库群将以更大的发电损失为代价，在应对中下游国家未来的洪水风险上发挥关键作用。预计转换水库调度策略来应对未来极端气候变化影响时，中国水库将遭受平均11.1%的水力发电量损失（16,677GWh/yr），其电量损失是中下游流域水库损失发电量的5.4倍（3,103GWh/yr）。 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 113 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/186926]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 运晓博. 气候变化影响下澜湄流域水库群调度的防洪发电权衡研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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