變化環(huán)境下嫩江流域水文水資源響應(yīng)研究取得進展
變化環(huán)境下水文響應(yīng)及對水資源安全的影響是國際上普遍關(guān)心的全球性問題,也是我國可持續(xù)發(fā)展面臨的重大戰(zhàn)略問題。嫩江流域是我國重要的能源基地、糧食主產(chǎn)區(qū)和濕地集中分布區(qū),為我國的經(jīng)濟社會發(fā)展、糧食安全和生態(tài)安全做出了重大貢獻。近50年來,全球氣候變化和高強度人類活動深刻改變了嫩江流域水文循環(huán)過程及其規(guī)律,加劇了水資源的短缺和時空變異性,相繼帶來支流河道斷流、水旱災(zāi)害頻發(fā)、濕地退化和土壤次生鹽漬化等一系列突出的水與生態(tài)環(huán)境問題,已成為制約流域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。加上當前糧食增產(chǎn)工程大規(guī)模引水發(fā)展灌區(qū)對水資源提出新的更高需求,以及未來氣候變化對水資源影響的不確定性,必將對區(qū)域水安全、糧食安全和濕地生態(tài)安全帶來嚴峻的挑戰(zhàn)。
我所水文與水資源學(xué)科組針對變化環(huán)境下嫩江流域水文水資源響應(yīng)及其伴生的生態(tài)環(huán)境問題,運用Mann-Kendall檢驗、Morlet小波分析、Pettitt檢驗和降雨-徑流累計曲線等多種方法,分析了近50年來嫩江流域氣溫、降水、蒸散發(fā)和徑流時空變化規(guī)律,重點分析了徑流對氣候變化的響應(yīng)。研究主要結(jié)果表明:近50年來,嫩江流域氣溫整體呈顯著增長趨勢,降水量整體在空間分布上表現(xiàn)出右岸減少,而左岸增加的變化趨勢,此外,在春、夏、秋、冬不同季節(jié),水文要素也呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。受氣候變化和人類活動共同影響,嫩江流域徑流量整體呈下降趨勢,在突變點檢驗為1974年的基礎(chǔ)上,將嫩江全流域徑流變化劃分為基準期(1956-1974年)和人類活動影響期(1975-2009年)。在嫩江全流域范圍內(nèi),甄別出氣候變化對徑流變化的貢獻率為69.6%~80.3%,上、中、下游人類活動對徑流變化的貢獻率分別為19.7%、27.3%和30.4%,分析得出降水、土地利用變化和水利工程建設(shè)是影響徑流變化的主要驅(qū)動因素。研究成果為嫩江流域水資源利用規(guī)劃與管理、濕地恢復(fù)和保護和灌溉農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和決策支持。
相關(guān)研究得到國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)(2010CB428404)和中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程項目(KZCX2YW-Q06-2,KZCX2-YW-126)聯(lián)合資助。研究成果發(fā)表在《Hydrology and Earth System Sciences》、《Water Resources Management》和《水科學(xué)進展》等學(xué)術(shù)期刊上。
相關(guān)論文:
L. Q. Dong, G. X. Zhang, and Y. J. Xu. Effects of climate change and human activities on runoff in the Nenjiang River Basin, Northeast China. Hydrol. Earth Syst. Sci. Discussion, 2012, 9: 11521-11549. (Doi: 10.5194/hessd-9-11521-2012)
Xiaqing Feng, Guangxin Zhang, Xiongrui Yin. Hydrological responses to climate change in Nenjiang River Basin, Northeastern China. Water Resources Management, 2011, 25: 677-689.
徐東霞,章光新,尹雄銳. 近50年嫩江流域徑流變化及影響因素分析. 水科學(xué)進展, 2009, 20(3): 416-421.
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