气候变化对流域水资源影响评价中的不确定性问题

<正>确评价气候变化背景下的流域水资源是实现其可持续性开发利用的基础,气候变化对流域水资源影响的评价一般采取气候情景驱动水文循环模型的方法。由于气候系统和水文循环过程的复杂性,该方法在气候情景、水文循环模拟及评价过程中存在很大的不确定性。提高流域气候情景预测精度和完善影响评价模型是降低气候变化影响评价结果不确定性的主要方式。本文介绍了气候变化对流域水资源影响的一般评价方法,分析了影响评价结果不确定性的因素,并讨论了降低评价结果不确定性的方式。     

黄河流域应对气候变化的需求分析

黄河流域气温呈波动上升趋势,与全球气温变化趋势一致,1961～2000年黄河流域年平均温度升高了0.6℃,其中河源区变化幅度最大,导致河源区径流量锐减和流域水资源减少.气候变化对黄河流域水资源影响的研究结果存在很大不确定性,原因是全球气候模式分辨率很粗,很难直接用于流域尺度.过去关于气候与水资源关系的研究主要集中在气候变化对流域径流平均变化的影响上,而气象水文事件中,平均事件和极端事件之间的关系并非线性的,平均事件和极端事件的变化并不是同步的.为了增强黄河流域管理对气候变化的适应能力,应加强近百年黄河流域气候变化对水资源的影响、流域尺度的气候影响评价模型、旱涝灾害等极端事件(气象水文要素平均值变化与极端事件之间的非线性关系)、应对气候变化影响的黄河流域管理对策等方面的研究.     

变化环境下径流演变的研究方法进展

气候变化和人类活动的双重影响使流域天然径流序列发生时空演变。对变化环境背景下径流序列演变规律、驱动因素的研究及在不同气候模式下对未来径流的预估对流域水资源管理和长期规划具有重要意义。为此对当前变化环境下径流演变趋势检验、径流变化归因分析及未来径流趋势预估的相关研究方法进行了全面的回顾,并进行综合对比分析。结果表明：采用多种检验方法组合优于单一检验,其结果更为可靠;气候变化和人类活动影响程度在不同流域、不同时期差异较大;未来径流预估结果的不确定性源于气候模式、水文模型和降尺度方法等多个方面。研究结果可为变化环境下径流演变及其驱动因素的研究提供新思路和科学参考。     

气候变化下黄河流域未来水资源趋势分析

开展流域水资源变化趋势研究是水资源规划和开发利用的基础工作。基于RCPs（Representative Concentration Pathways）排放情景下7个全球气候模式的气候情景资料,分析了黄河流域未来气温及降水的变化趋势;采用RCCC-WBM模型动态模拟了黄河流域未来水资源情势。结果表明:黄河流域在未来30年（2021—2050年）气温将持续显著升高（线性升率为0.24～0.35 ℃/（10 a））;与基准期（1961—1990年）相比,流域降水总体可能增多,但对降水变化预估的不确定性较大;受气候变化影响,黄河流域未来水资源量较基准期的可能会略微偏少,流域水资源供需矛盾可能进一步加剧;不确定性及其带来的评估风险是目前及未来气候变化影响及水资源评估中需要加强研究的重要内容。     

气候变化下黄河流域未来水资源趋势分析

开展流域水资源变化趋势研究是水资源规划和开发利用的基础工作。基于RCPs(Representative Concentration Pathways)排放情景下7个全球气候模式的气候情景资料,分析了黄河流域未来气温及降水的变化趋势;采用RCCC-WBM模型动态模拟了黄河流域未来水资源情势。结果表明:黄河流域在未来30年(2021—2050年)气温将持续显著升高(线性升率为0.24～0.35℃/(10 a));与基准期(1961—1990年)相比,流域降水总体可能增多,但对降水变化预估的不确定性较大;受气候变化影响,黄河流域未来水资源量较基准期的可能会略微偏少,流域水资源供需矛盾可能进一步加剧;不确定性及其带来的评估风险是目前及未来气候变化影响及水资源评估中需要加强研究的重要内容。     

气候变化对水资源管理的影响与适应性对策

气候变化对水资源的影响,已引起水管理者的重视。结合国内外相关研究,对气候信息如何在水管理部门应用、气候变化对水管理部门的主要影响进行了梳理,揭示水资源管理者面临气候因子稳态假设等问题的挑战,提出了适应气候变化的水资源综合管理、适应性管理、加强水利工程设施建设等适应性对策。     

世界银行水电项目气候风险管理与决策

为响应水电项目对投资决策指南的需求,同时考虑到气候变化可能对水电项目造成的影响,世界银行集团近期开展了一项研究,以控制该领域的风险并协助客户更好地了解气候相关风险。研究确定了一套专门的筛选方法,用以应对短期和长期的气候变化与灾害风险。以世界银行在尼泊尔的水电投资决策为例,介绍了"决策树"方法在水电项目气候风险评估和管理中的应用。     

河南水利与南水北调杂志社中标GEF赠款适应气候变化理念宣传项目

<正>2010年3月5日,河南水利与南水北调杂志社中标河南省财政厅"河南省利用全球环境基金(GEF)赠款适应气候变化理念宣传"项目,双方于2010年4月28日正式签订了咨询服务合同。利用全球环境基金赠款适应气候变化农业开发项目致力于将适应气候变化理念引入水资源管理和农业综合开发     

基于Budyko假设的环境变化对流域径流影响的界定

受气候变化和人类活动的共同影响,流域环境的变化导致流域径流发生了很大的变化,对流域水资源管理提出了新的挑战。区分和界定气候变化与人类活动对流域径流的影响,对减缓和适应环境变化的有关措施和行动具有重要的科学支撑价值,也是流域水资源可持续管理中亟待解决的关键问题之一。目前基于水文模型的划分方法在年以上尺度的分析中存在均化效应和附加误差,且由于参数较多相对比较复杂,存在的不确定性因素较多。本研究基于Budyko假设理论建立一种区分气候变化和人类活动对流域径流影响的界定方法,并选取黄土高原三川河流域进行应用分析,通过与VIC模型分析结果比较研究表明,对于年以上尺度径流变化分析,该研究中建立的方法具有较好的适用性。由于气候变化和人类活动对流域径流的影响缺乏真值,该方法丰富了这一问题的研究理论,增进了对该区域环境变化影响的认识。     

海外文摘

全球气候变化对地下水资源的潜在影响-Journal of Water and Climate Change,2011,2(4)全球气候变化可能会在地下水补给、蒸散和抽取等方面影响到可用地下水量。为对供水系统进行长效管理,需了解气候变化对地下水系统产生影响的原因及过程。分析了未来气候预测的不确定性,阐述了包括地下水补给、流失和质量等多种复杂因     

南昌工程学院科研项目介绍

<正>国家自然科学基金青年基金资助项目基于水资源系统演变不确定性的水资源短缺风险评估(项目编号:51309129)随着气候变化和人类活动的影响,水资源短缺在全球范围内呈加剧趋势。水资源系统演变过程的不确定性给准确评估水资源短缺风险带来困难。识别水资源系统演变中的不确定性及评估其造成的水资源短缺风险,是水文水资源研究领域的前沿和热点问题。水资源短缺影响因素众多、风险来源广泛以     

气候变化下水文模拟不确定性若干问题讨论

在阐释水文不确定性定义的基础上,根据气候变化下水文模拟不确定性的分类,总结了气候变化情景、水文模型和评估过程方面不确定性研究的基本范式,概述了每种不确定性的来源及影响,综述了气候变化下水文模拟不确定性研究进展。指出了未来水文系统模拟不确定性研究的重点和方向：结合复杂网络,增强对极端气候事件预估的可靠性;科学处理数据时间窗问题和冗余性,为无资料地区径流预测提供支撑;揭示变化环境下非平稳异方差性水文序列的发生规律。     

科学应对气候变化为经济社会发展提供水安全保障——访水利部部长陈雷

全球气候变暖正在影响和改变着我们的生活。探求减缓和适应气候变化对策,解决气候变化带来的干旱缺水等困扰,成为当今世界的热点话题。我国独特的地理特性和水资源特点决定了气候变化对水利工作影响巨大。为加强应对气候变化的科学研究,水利部成立了应对气候变化研究中心。近日,本刊记者就水利工作如何有效应对全球气候变化,专题采访了水利部部长陈雷。     

气候变化对河南省水资源的影响及农业对策

全球气候变暖对自然生态和人类生存环境产生显著影响,其对水资源和农业的影响最为严重。本文在回顾了河南省气候变化特点的基础上,分析了气候变化对该省水资源状况的影响和变化趋势,探讨了水资源变化对农业发展的影响,并进一步针对该省粮食核心区应对气候变化的水资源可持续利用提出了农业对策。     

黄土高塬沟壑区绿水对土地利用和气候变化的响应研究——以南小河沟流域为例

黄土高原地区生态环境脆弱,水资源十分匮乏,生产、生活和生态用水受到严重威胁。本文选择黄土高塬沟壑区典型小流域——南小河沟流域为研究对象,分别采用水量平衡法和Zhang模型法评价了该流域1954—2012年的绿水资源量,利用Mann-Kendall统计检验法对年绿水量进行了趋势分析和突变点检验,并探讨了绿水对土地利用和气候变化的响应规律,定量评价了两者变化对绿水的影响。结果表明:与水量平衡法相比,Zhang模型法的拟合结果较好,流域多年绿水资源量为443.2 mm,年绿水量呈不显著的下降趋势,突变时间发生在1978年;各土地利用类型绿水的年际变化不均,其中林地绿水量最大,草地次之,建筑用地最小;气候变化对绿水的影响中,降水是影响绿水的主要限制因素;根据情景分析法的计算结果,1954—2012年期间气候因素和土地利用因素对绿水变化的贡献率分别为123.6%和-23.6%,分离评判法的计算结果为137.7%和-37.7%,因此气候变化对绿水的影响要远大于土地利用变化,而林地面积增加是土地利用变化使绿水量增加的原因。该研究可为黄土高原区域生态环境恢复、区域水资源规划管理提供合理有效的理论依据。     

气候变化对地表水文水资源影响分析

以山西地区气候变化为例,分析了气候变化对地表水文以及水资源的影响,提出应对气候变化的水资源适应性管理策略,从而解决和改善气候因素影响与水文条件变化的矛盾,科学利用气候条件,合理改善水资源供需现状,为全省经济可持续发展提供有力保障。     

气候变化对运城水资源脆弱性的评估及应用

水资源是国际基础性资源,同样具有重要的战略意义。气候的变化对水资源脆弱性的影响,主要从气候的不利因素来探讨水资源适应性问题。文章以水资源供需安全为基础,利用温度、降雨等参数来构建水资源关键性指标体系,并从气候变化来展开水资源脆弱性评价。结合运城水资源现状,从气候变化来优化水资源评估脆弱性,并提出积极的改进建议和思路。     

气候变化下淮河流域水资源适应性管理初探

气候变化与人类活动的不确定性因素阻碍了淮河流域水资源的有效管理,适应性管理是目前应对不确定问题的有效策略.本文针对气候变化现状,依据适应性管理内涵,在分析淮河流域水资源管理不确定性问题的基础上,提出了气候变化下水资源适应性管理机制,并对气候变化下淮河流域水资源管理提出适应性对策建议.     

城市多源供水系统成本优化方法分析

供水系统是城市居民生产生活、社会生态发展的重要系统。然而，随着社会对水资源需求量的不断增大，当前城市水资源紧张程度日益严重，此外，城市供水系统的整体建设与运营成本也越来越高。在满足各类用户对水资源质量、压力及水量需求的基础上，为尽可能地节约水资源并实现供水成本最低化，提出采用多源供水系统优化方案，对各类水源取水量、各水厂处理量以及各类用户的配给量进行优化配置。首先，简要介绍了城市供水系统的组成结构；其次，建立了多源供水系统优化配置数学模型，并对优化过程中采用的优化算法工作流程进行分析；最后，以遵义市旅游开发区为研究对象，对所提出的多源供水系统优化配置方法进行实例验证。研究结果表明：采用所提出的优化方法，可以在较少的迭代次数下，实现对多源供水系统的优化配置。     

气候变化和都市化双重驱动下流域未来水文响应

近年来,受气候变化和人类活动的共同影响,流域的气候和水文状况发生了显著改变,分析变化环境下未来水资源演化格局成为当前国内外学者关注的重点研究内容之一。以柘溪水库流域为研究区域,利用人文因素和自然因素作为土地利用变化的驱动因子构建土地利用模型,采用MIROC5气候模式多个情景作为未来气候典型代表,利用分布式水文模型分析了气候变化和都市化双重驱动下的流域未来水文响应。结果表明:都市化发展明显增加了流域地表径流,减少了地下径流;而气候变化对水文响应驱动力比都市化对水文响应的驱动作用更强。