气候变化下长江黄河上游源区径流丰枯遭遇研究

作     者：张佳悦 周毓彦 鲁帆 冯杰 刘建伟 薛伟 燕玉亮 张楚楚 

作者机构：中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室 

出 版 物：《水利水电技术(中英文)》 (Water Resources and Hydropower Engineering)

年 卷 期：2025年

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：雅鲁藏布江中游自然资源西藏自治区野外科学观测研究站开放基金项目(2024YJZKF006) 第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0207-02) 中国大坝工程学会青年人才资助项目(WR110199A0012024) 重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(CSTB2023TIAD-KPX0086) 2022年度中国科协科技智库青年人才计划(20220615ZZ07110156) 青海省中央引导地方科技发展资金项目(2022ZY020) 国家自然科学基金项目(51909275,42172267) 

主　　题：径流演变 丰枯遭遇 Copula函数 气候变化 青藏高原 黄河 长江流域 南水北调西线工程 

摘      要：【目的】长江黄河上游源区位于青藏高原东部，是其主要产水区和水源涵养区，分析气候变化对位于该区域的跨流域调水工程水源区和受水区来水丰枯遭遇概率影响，进而对提高工程规划设计与调度运行的效益提供理论支撑。【方法】利用二维Copula函数构建了径流丰枯遭遇概率计算模型，分析了过去40年长江黄河上游源区径流丰枯遭遇概率的特征。利用分布式水文模型与气候模式，预估了到本世纪中和到21世纪末长江黄河上游源区径流丰枯遭遇概率的变化趋势及利于调水概率对气候变化的响应特征。【结果】研究区流域历史期（1978—2020年）年径流量总体呈增加趋势，夏秋两季径流量波动较大(-3.29～11.78 m3·s-1·a-1)，具有明显季节特征，其中金沙江流域夏秋径流量增加速率最大，总体高于黄河源径流量变化趋势(-2.3～0.73 m3·s-1·a-1)符合调水需求。年尺度、汛期尺度径流量丰枯同步频率总体上大于丰枯异步频率，非汛期尺度则小于异步频率，利于调水概率均在68%～75%间，保障了供水的可能性。未来整体上年、汛期利于调水概率总体上高于历史期（3.53%～5.44%），非汛期尺度SSP245预估期、SSP585近期利于调水概率则低于历史期（-1.57%～-0.91%）。【结论】从SSP245情景过渡到SSP585情景，径流量丰枯异步概率逐渐增大，说明未来极端气候条件下可能导致水资源空间分布差异性变大，时空差异更加明显。平均利于调水概率在71.2%～73.2%，能进行补偿调度的概率较大，对南水北调西线工程的实施是非常有利的，且可在不同时间阶段汛期、非汛期进行补偿调水。