屈产河流域气候波动与土地覆被变化对径流影响的模拟研究.pdfVIP

8 第二届黄河国际论坛论文集 屈产河流域气候波动和土地覆被变化 对径流影响的模拟研究* 王渺林1，3，4夏军1，2 (1．中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室； 2．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室； 3．长江水利委员会长江上游水文水资源勘测局； 4．中国科学院研究生院) 摘要：人类活动被认为是黄河流域径流减少的主要原因。本文提出的问题是：对于径流减少 的两个主要影响因素，气候波动与土地覆被变化，究竟哪个是最主要的影响因素?为了回答 这个问题，选择黄河中游的屈产河作为研究对象，分析屈产河大约30年的气候波动和土地 覆被变化。建立和应用月水量平衡模型来模拟和研究气候波动和土地覆被变化对径流的影 响，从而定量区分它们对径流变化的“贡献率”。结果表明，19世纪70年代径流深比60年代 减少7．25％，其中由土地覆被变化引起的大约占3,／4，气候波动引起的大约占1／4；80年代径 流深比60年代减少46．43％，其中由土地覆被变化引起的大约占1／3，气候波动引起的大约占 2／3。因此，得出结论，70年代土地覆被变化是径流减少的主要因素，而80年代气候波动是主 要原因。 关键词：气候波动土地覆被变化月水量平衡模型黄河流域屈产河 1引言 近年来，黄河流域径流减少引起相关专家和社会的特别关注。而气候波动 和土地覆被变化将改变径流和土壤湿度等的时空分布，定量估计气候波动和土 地覆被变化的水文效应对认识和解决水资源问题非常重要。 234．6 黄河中游是指黄河河口镇至花园口区间，干流长1 km，集水面积约 36．2万km2。该地区处于半干旱气候区，水资源贫乏和相关生态环境恶化成为 中国最突出的问题。在以往的研究中，人类活动被认为是黄河流域径流减少的 * 资助项目：国家自然科学基金50230(劢)，中国科学院知识创新工程项目(cxloGB0t埘．)。 9 主要原因。本文提出的问题是：对于径流减少的两个主要影响因素，气候波动与 土地覆被变化，究竟哪个是最主要的因素?为了回答这个问题，本文选择黄河中 游的屈产河作为研究对象，分析屈产河大约30年的气候波动和土地覆被变化。 建立和应用月水量平衡模型来模拟和分析气候波动和土地覆被变化对径流的影 响，从而定量区分它们对径流变化的“贡献率”。 2月水量平衡模型 在长期预测不同情形下的水资源分布上，月尺度水量平衡模型广为应用。 目前关于月尺度水量平衡模型的研究主要基于以下三个方面的应用：流域水文 结构重建、预报河流径流变化和流域气候变化的影响以及季节性地域性水供给 和灌溉需求的评估。许多水文工作者利用月水量平衡模型对中小流域月径流进 行模拟和预测。为了评估气候波动和土地覆被变化的水文效应，本文首先建立 月水量平衡模型，用来模拟黄河流域的水文过程。模型结构和方程简介如下。 2．1实际蒸散发 实际蒸散发量五可由下式计算： E=c×Pf×[1一exp(一等)] (1) 式中：C是第1个参数；P。代表月降水量；矾为月平均蒸发皿观测值。 2．2地表径流和壤中流 我们选择SCS模型进行地表径流脓。的计算： (2) 观=糕s-254(器-1) 式中：CN是第2个参数，它与流域前期土壤湿润度、坡度、植被、土壤类型和土 地利用现状等因素有关。 壤中流的计算是以土壤含水量毛乘以一个壤中流系数a： SRR。=似。 (3) 式中：gt是土壤含水量；a是第3个参