分布式水文模型在青海湖布哈河流域的应用及其意义.pdfVIP

分布式水文模型在青海湖布哈河流域的应用及意义’ 刘吉峰‘张荣刚1李世杰2 I黄河水利委员会水文局信息中心郑州450004 2中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 摘要 全球气候变暖对西部水资源产生重要影响，在青海湖流域表现为近几十年来湖泊水量锐减，湖泊周围 严重沙化。为了探讨气候变化和人类活动对流域水文过程的影响，本文利用分布式水文模型swAT，对青海 湖布哈河流域过去几十年布哈河径流变化进行了模拟研究．分析了20世纪80’90年代流域径流减少的主要 原因是气候变化．在此基础上根据未来不同气候情景的变化趋势，对布哈河径流变化进行了预测．结果表 明，未来30年径流增加的可能性比较大．青海湖水位下降速度将会减缓甚至出现上升趋势． 关键词：s砒T，气候变化． 土地利用．水文模拟 青海湖是我国最大的内陆咸水湖泊．由于中纬度气候暖干化11j和流域人类活动的加剧， 近几十年湖泊萎缩速度加快．湖泊水位每年下降的平均速度接近10cmp“q，引起了人们的 高度关注。也进行了许多研究15B’”。丁永建等根据径流和蒸发与气温和降的相关关系建立 了流域水量平衡方程，证明了湖泊水位变化对气候的敏感性”1；马钰综合分析了前期降水量、 蒸发量、水汽饱和气压差，冰融期气温等多要素与流域径流贡献的相对大小…．秦伯强则利 用改进的蓄满产流模型模拟了流域径流变化和青海湖水位变化过程““。这些研究主要利用水 量平衡方程或者概念性水文模型进行计算，较少考虑流域地表特征的空间非均匀性。然而从 80年代至今，青海湖流域土地利用等发生了很大变化．植被退化，土地沙化，流域生态环 境日趋恶化。这些变化对流域水文水资源有何影响是非常值得研究的问题。布哈河是青海湖 流域最大的河流，径流量占青海湖入湖径流总量的50％以上，因此模拟预测布哈河径流变化 对分析青海湖水量变化和资源利用具有重要意义。 SwAT模型是美国农业部农业研究服务中心开发的分布式流域水文模型，其重要目的是 模拟预测气候变化、土地利用和土地经营管理方式等对流域水量、水质方面的影响。SwAT 模型具有很强的物理机制。它特别适用于具有不同的土壤类型、不同的土地利用方式和管理 条件下的复杂大流域，并能在资料缺乏的地区建模。在加拿大和北美寒区已被广泛的应用 …1．SWAT模型在结构上考虑融雪和冻土对水文循环的影响，因而较适用于我国西北的高 寒区旧“。本文利用分布式SWAT模型。综合考虑流域地形、植被、土壤和土地利用等因 素。模拟青海湖布哈河流域的水文过程，研究流域径流变化的主要影响园子，预测未来气候 情景下径流变化趋势。 l研究区概况 94-5174m之间，流域 青海湖流域位于青海省东北部，流域西北高、东南低，海拔在31 Km2。流域属内陆高原半干旱气候，受西南暖湿气流、高原季风和湖泊本身的 面积为29661 影响．以及西风带系统的频繁过境．降水量比其他内陆河流域相对较丰，1959～2000年多年 平均年降水量为381mm。流入青海湖的河流有50余条，主要有布哈河、沙柳河、哈尔盖河、 乌哈阿兰河、黑马河等。 布哈河流域地处整个青海湖流域的西北部，行政区划上主要在青海省海西藏族自治州天 峻县范围，在河口附近地区的南北岸分属刚察、共和两县。河流发源于疏勒南山，从西北向 ’第一作者，刘吉峰，男．1972年9月生．投蓐，山东聊城^．中科院南京地理与湖泊研究所在读博士．主要研究方向为气候变 c呻 化对流域水文水资源影响的数值模拟。}nil：jife唱1i曲163 东南流入青海湖。源头海拔4513m。河口海拔3195m。布哈河是青海湖水系最大的河流， 也是青海湖裸鲤回游产卵的主要河流。集水面积近15000km2，占流域总面积的一半以上。 河长286km，水系呈树枝状。南北岸支流不对称，南岸支流相对较短，水量较小；北岸河网 稠密，支流繁多．水量也较为丰富。较大的支流有希格尔曲、峻河，吉尔门河。布哈河多年 平均流量为7．85亿立方米，约占入湖总量的50％．60％。布哈河支流西格尔区上游有少量冰 川分布，面积约为13．29平方公里，年冰川融水量为0．07亿立方米。约占布哈河年径流量的 0．90％。布哈河口径