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1、气候变化对未来水资源量的影响为研究湖北省未来水资源量变化趋势，采用全球气候模式未来降雨数据，导入时变增益模型模拟湖北省未来水资源量。结合全国第三次水资源调查评价，应用年湖北省实测降雨、径流数据，对时变增益模型进行率定、验证。并选用、三种全球气候模式，选取与两种典型浓度路径下的降雨数据，作为时变增益模型的输入。结果表明，三种气候模式下年湖北省水资源量相对于年总体呈上升趋势，、气候模式下浓度路径下的湖北省水资源量总体上低于浓度路径，气候模式则相反。关键词：气候模式；时变增益模型；典型浓度路径；水资源量1概况湖北省位于长江中游，全省主要属于亚热带湿润季风气候，多数地区的年平均气温位于之间。湖北省多年
2、平均降雨量为，各地降雨量在之间。全省面积为×，省内河流众多、湖泊广布，长江自西向东横贯全省，过境水量丰富，全省多年平均入境水量为×，水资源总量为×。多年平均径流深为，各地在之间。研究气候变化下水资源的变化趋势对于未来水资源系统的规划管理有重要意义。本文结合全国第三次水资源调查评价，采用国际气候学界广泛使用的、和三种气候模式下未来年的降雨数据，作为时变增益水文模型（）的输入，模拟预测湖北省个水资源三级分区未来的水资源量，并分析湖北省未来水资源量的变化趋势。研究成果对进一步全面认识气候变化下湖北省水资源变化趋势、实现水资源可持续利用具有重要参考价值。2方法与数据
3、2.1数据来源数据来源包括：湖北省雨量站、水文站年月降雨、月径流序列，用于时变增益模型的率定与检验。、和三种气候模式与两种典型浓度路径下的未来年降雨数据，作为时变增益模型的输入。三种气候模式的基本信息见表。2.2研究方法时变增益模型（）是一种水文非线性系统模型，其模型参数较少，结构简单。模型认为降雨和径流呈非线性关系，流域产流阶段的增益因子与土壤湿度密切相关，土壤湿度的改变引起流域产流量发生相应改变。模型中的地表产流量过程（）为：（）（）（）地表产流因子（）为时变增益因子，与土壤湿度有关。若缺乏土壤含水率资料，可用流域土壤前期影响雨量（）作为替代。（）与（）之间的简单关系可表示为：3结果与分析
4、根据湖北省个水资源三级区年月降雨序列和月径流量序列，选取6年为率定期，选择纳什效率系数（）作为目标，采用优化算法，对模型参数进行率定，并用年数据对模型参数进行检验，率定期与检验期结果见表。由表可知，通过模型模拟的湖北省各水资源分区径流序列在率定期和检验期的纳什效率系数均大于，模型对于湖北省水资源三级区的月径流模拟效果较好。模型在季风气候影响下的半湿润半干旱地区和中小流域实际应用效果较好，湖北省全省主要属于亚热带湿润季风气候，表明时变增益模型在湖北省具有较好的适用性。将三种全球气候模式下未来年的网格点降雨数据插值到湖北省个水资源三级区，代入模型分别模拟三种气候模式下的湖北省水资源三级区未来水资源
5、量。以丹江口以上、丹江口以下干流、唐白河和王家坝以上南岸为例，绘制水资源三级区年每年地表水资源量均值的变化曲线，见图。由图可知，气候模式下模拟出的地表水资源量最大，气候模式最小，气候模式居中，且和两种气候模式下未来水资源量变化相对于更加平缓。从、两种不同典型浓度路径来看，三种气候模式下和所对应的地表水资源量较接近，和模式下对应地表水资源量在多数时期略大于所对应的地表水资源量，模式则相反。以年年径流量均值作为基准值，根据模型对湖北省各水资源分区未来年径流量的模拟结果，统计了三种气候模式下、年两个时段的年径流量均值相较于基准值的距平百分比，绘制各水资源分区的距平百分比图见图。从时间角度看，三种气候
6、模式下年段地表水资源量均值相对于年段有所增加。从地域角度看，鄂西北地区在三种气候模式下地表水资源量均呈增加趋势；鄂西南地区在和两种气候模式下地表水资源量均呈减少趋势，在气候模式下澧水区域地表水资源量呈减少趋势，其余区域呈增加趋势；江汉平原地区在和气候模式下地表水资源量均呈增加趋势，在气候模式下基本呈减少趋势且从北向南减少程度递增；鄂东北和鄂东南地区在气候模式下，年地表水资源量呈减少趋势，年地表水资源量呈增加趋势，在气候模式下地表水资源量均呈增加趋势，在气候模式下地表水资源量均呈减少趋势。4结论通过时变增益模型模拟的湖北省各水资源分区径流序列在率定期和检验期的纳什效率系数均大于，模拟效果较好，说
7、明时变增益模型对于亚热带湿润季风气候的湖北省具有较好的适用性。从湖北省地域分布来看，各地理分区未来水资源量相较于基准值的增加幅度按从大到小排序依次为鄂西北、江汉平原、鄂东北、鄂东南、鄂西南。对比三种气候模式下的湖北省、年的水资源量均值距平百分比图可知，年湖北省水资源量相对于年总体呈上升趋势，且、气候模式下浓度路径下的湖北省水资源量总体上低于浓度路径下的水资源量，气候模式则相反。参考文献：夏军，王纲胜，谈戈，等水文非线性系统与分布式时变增益模型中国科学：辑地球科学，（）：万蕙，夏军，张利平，等淮河流域水文非线性多水源时变增益模型研究与应用水文，（）：宋星原，舒全英，王海波，等、遗传算法和单纯形优化算法的应用武汉大学学报（工学版），（）：，（）：刘慧媛，夏军，邹磊，等基于时变增益水文模型的实时预报研究中国农村水利水电，（）：王强，夏军，佘敦先，等时变增益模型在辽宁干旱半干旱流域的适用性研究南水北调与水利科技，（）：宋星原时变增益水文模型的改进及实时预报应用研究武汉大学学报（工学版），（）：