气候变化对黄河中游水文水资源影响的关键问题研究论文_刘瑞芳1,霍亮2,刘瑞华1

气候变化对黄河中游水文水资源影响的关键问题研究论文_刘瑞芳1,霍亮2,刘瑞华1

1.黄河水利委员会中游水文水资源局 山西晋中 030600

2.黄河水利委员会宁蒙水文水资源局 内蒙古包头 014000

摘要:目前黄河流域各项水文气象监测施舍不断完善,因此专业技术人员对黄河流域水文水资源变化情况有着一定的了解。同时,相关技术人员也发现气候变化会对黄河水文水资源产生一定的影响,进而影响黄河流域的水文水资源环境。黄河作为我国重要的水系,了解其变化趋势对于开展水利灌溉、农业生产等工作都具有重要的参考意义,并且明确水文水资源变化规律,对于其他流域管理工作的开展也具有一定的借鉴意义。所以,本文针对气候变化对黄河中游水文水资源影响的关键问题进行了简要的阐述,旨在为水文水资源管理提供参考和借鉴。

关键词:气候变化;黄河;中游;水文水资源;影响

气候变化有很多表现形式,不同的表现形式对水文环境所造成的影响也是不同的。同时,我们也发现,不同流域之间有着一定的区别,因此气候变化所带来的影响也有着一定的区别。首先,气温的变化会对蒸发能力造成一定的影响,气候变化则会对河流径流量造成影响,河流水文变量则会影响气候的变化情况。所以,本文也从以上几点研究气候变化对黄河中游水文水资源影响的关键问题。

一、气温变化对蒸发能力的影响

目前,我国全球性气候变化与大气中二氧化碳等气体浓度的增加有关,同时很多地区也在此影响下,干旱灾害和洪涝灾害的发生频率有所提升,经过研究也发现,在这种形势下水资源的重新分配也十分显著。目前来说,很多研究单位应用流域顺模型耦合全球气候模型的输出,从而进一步明确流域水文收气候变化的影响。一般来说,需要将降水资料和蒸发能力输入到流域水文模型中。对于常用的GCMs模型,一般需要技术人员将对应的降水、气温的变化量输入其中,从而研究蒸发能力受气温变化的影响。

有研究表明,黄河中游流域的蒸发能力和气温变化有着十分密切的关系,其相关系数能够达到0.8,。同时,我们也发现随着气温的升高,蒸发能力的变率发生明显的提升。气温每升高1℃,黄河中游的蒸发能力会提升7%左右。随着维度的不断升高,变化程度也越来越大。

二、气候变化对黄河中游径流量的影响

IPCC给出的敏感性定义是:系统受到与气候有关的刺激因素影响的程度,包括不利和有利影响。与气候有关的刺激因素是指所有气候变化特征,即平均气候状态、气候变异和极端事件的频率和强度。这些影响可以是直接的(如气候均值及气候变异变化引起的作物产量变化),或间接的(海平面上升引起的沿海地带洪水频率增加而造成的损失)。水文要素对气候变化的敏感性是指流域的径流、蒸发及土壤水对假定的气候变化情景响应的程度。假定的气候变化情景由给定的降水变化和气温升高组合成。

在研究敏感性的过程中,一般会假定气候变化情境不改变历史气候的时空分部,并且未来将重现降水、气温和蒸发缩放后的序列。如果气候变化情境处于相同的情况下,水文要素会随着响应程度的提升而变得更为敏感。气候变化影响的相关信息可以通过研究敏感性得知,同时也能更好地揭示不同流域水文要素相应气候变化的机理和差异。

对于黄河中游流域,在降水不发生变化的情况,径流受气温下降的影响更大,如果温度升高1摄氏度,黄河中游径流量则减少9.6亿m3,降低1摄氏度,则增加11.6亿m3。如果气温不发生变化,那么降水出现10%的下降后,径流量则会减少29.2亿m3,反之,径流量增加33.8亿m3。有研究发现,如果气温升高3摄氏度的同时,降水减少30%,那么径流量将会处于减少的变化形式,并能够达到90.6亿m3。

由此可见,降水增大会导致径流的增大,温度的升高会导致径流的减小,同时降水变化会带来显著的径流量变化。当降水变化程度越明显,气温对径流对于影响也越大,同时降水的增加会让曲线族呈现发散的变趋势,反之则呈现收敛的趋势。

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三、三川河流域水文变量对气候变化的响应

径流量及其年内分配、土壤湿度是影响流域水文的主要白能量,另外还包括径流组成,这些也是水文信息的重要组成部分。三川河流域是黄河中游的重要组成部分,所以研究该区域水文变量对气候变化的响应,对研究黄河中游水资源变化有着重要的意义。

三川河流域地下径流变化对降水变化并不敏感,地面径流则敏感。对于气温变化来说,地表径流和地下径流的敏感性相近,但是气温降低不会导致融雪径流发生明显的变化,但是气温升高则会导致融雪径流发生明显的变化。具体表现在融雪径流随着气温升高二减少,这有可能是因为气温较高,降雪量会有所减少。

在流域水文循环过程中,土壤湿度属于重点状态变量的重要组成部分,该参数能狗影响流域产流状况,同时也影响着土壤蒸散发。一般来说,随着温度的升高土壤湿度减小,降水量的增加则会导致土壤湿度的增大。随着气温的不断升高,土壤湿度的变化程度会不断那边小。相比来说,土壤湿度的变化会受到降水减少的影响,并且变化明显。通过比较径流的敏感性发现,对于土壤湿度和径流来说,气温变化所造成的影响幅度类似,但是降水变化对土壤湿度的影响没有那么明显。

四、气候变化对黄河中游水文水资源影响研究发展趋势

目前,我国黄河流域的水文气象监测站处于不断更新完善的状态,很多监测站采取了远程控制、通讯等设备,因此很多气象、水文数据能够在第一时间内传往技术人员手中。同时,数据的分析也应用了很多现代化的技术,数据分析结果更为精确,分析速度也得到了明显的提升。与此同时,获取到的水文气候检测资料,为我国黄河流域防洪减灾创造了有利的条件,对于很多自然灾害的预测与评估,也提供了丰富的资料。最重要的是,具有远程控制、自动化监测能力的设备,其应用能够大大减少人工监测的工作量,从而减少了人力的投入。

随着数据获取量的不断提升,技术人员对于影响水资源分部情况的因素也有了更为深刻的认识,同时在很多研究中也考虑到社会生产、人类活动对水文环境所产生的影响,并根据流域实际情况以及当地经济发展现状提出了行之有效的管理措施。

随着大数据技术的广泛应用,很多水文地质模型的构建能够获得全面、准确的数据,因此模型的构建方式也发生了很大的变化,同时在地理信息系统相关技术的应用下,很多模型能够更为直观地展示出水文变化情况,并对未来可能发生灾害进行预测,并能对可能造成的破坏进行评估和预测。

五、总量

综上所述,黄河中游水文水资源变化与气候变化有着密切的关系,但是不同的气候变化因素所产生的影响也有着一定的差别。想要真正做好水资源管理工作,就需要相关技术人员深入研究气候因素、地质环境因素、社会因素、经济因素对水资源利用与分布所产生的影响。另外也需要充分利用好各类远程监控技术、地理信息系统技术等,构建完善的水文监测网,为后续的监测分析工作创造良好的条件,以起到促进相关研究理论发展的作用。

参考文献

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论文作者:刘瑞芳1,霍亮2,刘瑞华1

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年21期

论文发表时间:2020/2/28

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气候变化对黄河中游水文水资源影响的关键问题研究论文_刘瑞芳1,霍亮2,刘瑞华1
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