基于“自然—人工”水循环耦合模拟的水资源可利用量评估——以澜沧江流域为例
文献类型：学位论文
| 作者 | 黄振 |
| 答辩日期 | 2024-01 |
| 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 | 王中根 |
| 关键词 | “自然-人工”水循环 耦合模拟 HIMS水文模型 水资源可利用量 澜沧江流域 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 受气候变化和人类活动影响，流域水资源的形成与转化过程十分复杂，科学评估水资源可利用量是水科学研究的前沿难题。本研究以跨境河流澜沧江流域为例，基于HIMS（Hydro-Informatic ModelingSystem）构建流域分布式水文模型，并添加取用水模块，实现自然水循环的产汇流计算与社会经济用水过程的耦合模拟。在此基础上，考虑生态需水、洪水弃水以及土壤水资源利用，对澜沧江流域水资源可利用量进行估算，为澜沧江流域水资源合理开发利用提供科学依据。主要研究内容及成果如下： （1）揭示了1965-2020年澜沧江流域降水、气温、径流的时空变化及土地利用变化特征。澜沧江流域多年平均降水量950.2mm，空间分布呈现南多北少； 受西北暖湿化影响，流域降水量上游呈上升趋势，上升速率为0.9mm/a；中、下游呈下降趋势，下降速率分别为-0.6mm/a、-2.7mm/a。澜沧江流域多年平均气温9.3℃，空间分布呈现南高北低，并伴有明显的垂直地带性变化；流域上、中、下游年平均气温均呈显著上升趋势，上升速率分别为0.034℃/a、0.028℃/a、0.026℃/a。受环境变化影响，允景洪水文站年径流深呈显著下降趋势，下降速率为-1.7mm/a。澜沧江流域各土地利用类型面积占比变化不大，林地和草地是最主要的土地利用类型，占比均大于40%。 （2）构建了澜沧江流域HIMS日尺度分布式水文模型，并基于HIMS日尺度分布式水文模型和Budyko框架，在年尺度上定量评估了气候变化和人类活动对允景洪水文站径流变化的贡献。模型模拟的允景洪日水文过程在率定期（1965-1979年）、验证期（1980-1985年）的效率系数分别为0.87、0.82，体积误差分别为-8%、-10%，能够较好的刻画允景洪的日水文过程。根据MK突变检验和大坝建设历史记录划分基准期（1965-1985年）、过渡期（1986-2005年）和影响后期（2006-2015年），基于HIMS水文模型方法和基于Budyko框架方法得到的量化结果相似，即相较于基准期，过渡期和影响后期气候变化（降水和潜在蒸散发）和人类活动（取用水，水库建设填充死库容等）对径流变化的贡献分别在30%、70%左右。 （3）添加取用水模块，改进了HIMS水文模型，实现月尺度自然水循环的产汇流计算与社会经济用水过程的一体化模拟。采用1986-2015年允景洪实测月径流资料，对模型进行验证，相关系数达到0.96，效率系数达0.91，水量平衡误差为-5.8%，说明构建的模型是可靠的。 （4）水资源可利用量评估计算。从水资源相关概念和内涵出发，结合国内外相关研究及国家规范，提出了一种基于“自然-人工”水循环耦合模拟的水资源可利用量评估理论框架与方法，评估计算了1965-2020年澜沧江流域多年平均水资源可利用总量为142.3亿m³，在CMIP6气候模式及人类活动情景下，预计2020-2050年水资源可利用量增加约70亿m³，为变化环境下澜沧江流域水资源可利用量的科学评估提供支持。 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 136 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/209310]  |
| 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 | 黄振. 基于“自然—人工”水循环耦合模拟的水资源可利用量评估——以澜沧江流域为例[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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