洞庭湖流域水资源演变归因分析

《洞庭湖流域水资源演变归因分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、洞庭湖流域水资源演变归因分析第1章绪论1.1研究背景与意义联合国和国际气象组织共建的政府间气候变化专业委员会（IPCC）分别在1990年、1996年、2001年、2007年、2013年公布了对全球气候变化的评估报告，五次报告中均指出在过去的140多年中全球气候处于变暖过程，并强调这一结论毋庸置疑，第一、二次评估报告指出近百年全球平均地面气温上升范围为0.3℃~0.6℃，到第三、四次评估报告时，该范围提高至0.4℃~0.8℃与0.56℃~0.92℃[1]，第五次评估报告中更新气温上升范围为0.69℃~1.08℃，以1901-2

2、012年为统计时段，其中1983-2012年是北半球自1400年以来气温最高的三十年，最新的评估报告还特别指出至少有95%的把握认为导致全球气候变化的原因是人类的活动，尤其是温室气体（二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、卤代烃等）的排放对全球变暖的贡献最大[2]。我国一些气象学家针对中国的气候条件进行了分析，得到类似的结论。任国玉等[3]分析了740个国家气象测站的基础数据之后得出结论：我国年平均气温在近51年中（1951-2001）上升了1.1℃，且增暖过程集中发生在20世纪80年代中期之后；我国年降雨量在近52年中（1951-2

3、002）的整体变化趋势不明显，但年际间波动较大，总的来说，20世纪50年代为丰水期、60年代至80年代中期为少雨期、80年代中期之后为新一轮丰水期，值得强调的是，1990年之后全国的年降雨量在大多数年份均高于常年[4]，这与我国在90年代洪涝灾害频发的情况一致。流域水循环对气候变化尤其是对降雨的变化极其敏感，气候变化势必会导致水资源在时空分配上的变化，对水资源的开发利用带来新的挑战[5]。影响流域水循环的另一个重要因素是流域下垫面情况，而人类对流域下垫面日渐强烈的改造活动必然引起蒸发、下渗、产流、汇流等水文过程的改变，水库蓄

4、水、傍河取水等人类活动还会直接引起河道径流的减少，导致流域自然水循环特征和规律发生变化[6]。自1978年以来，洞庭湖流域中可能对水资源演变产生影响的人类活动主要有：（1）社会经济迅速发展，人工取用水量及其耗水量增加；（2）城市化进程不断加快，建成区面积及城镇用地面积增加；（3）封山育林、人工造林活动效果显著，森林覆盖率明显提高，土地流失情况有一定程度的缓解；（4）以四水流域水库、三峡工程等为代表的水利工程投入运行。.1.2相关研究进展流域水循环是气候条件和下垫面条件综合作用之后的产物，而流域水循环的特征和规律直接关系到水资

5、源的数量大小及时空分配，近三十多年来，全球平均地表温度上升至1400年以来的最高温度，继而造成降雨的分布变化等直接影响到流域水量的输入，同时，人类活动对自然环境的干预强度越来越大，极大地改造了流域下垫面条件，这两个因素对全球水资源的影响引起了人们的广泛关注和讨论，研究气候变化和人类活动影响下陆地水循环的响应成为世界范围内水文水资源、气象等领域最为关注的课题之一。苏联学者Budyko于1974年提出陆面长期平均实际蒸散发量主要由大气对陆面的水量供给即降雨量和大气对陆面的水量需求即潜在蒸散发量之间的综合平衡后决定，此即Budyk

6、o假设，并基于此得出了Budyko曲线的一般形式。流域水循环中，降水量反映了水分条件、潜在蒸散发量反映了能量条件，Budyko假设有效地耦合了流域水分条件和能量条件。许多学者提出了基于Budyko假设的流域水热耦合平衡关系经验方程式，应用较广的有Schreiber公式、Turc公式、Pike公式、傅抱璞公式、Choudhury公式、Zhang公式等[8]。第2章洞庭湖流域概况2.1流域范围洞庭湖流域位于我国长江中游以南，南岭山脉以北，流域幅员辽阔，经纬度范围为E108°50′~E114°15&pr

7、ime;，N24°40′~N30°05′[33]，总面积达26.3万km2，占长江流域面积的14.6%，其中湖南境内面积有20.48万km2，占洞庭湖流域总面积的82.7%。从行政区划看，洞庭湖流域横跨7个省份27个市州，其中包括湖南省14个市州，江西省九江市、宜春市、萍乡市，广东省清远市，广西省桂林市，贵州省都匀市、凯里市、铜仁市，重庆市东南部地区，湖北省恩施市、宜昌市、沙市市、咸宁市，如图2.1所示。.2.2自然地理概况洞庭湖流域东、南、西三面环山，北部为长江中游江汉平原，地势上形

8、成独特的袋口状形态，地貌上的分布也是复杂各异。地势上出现的海波高差，使得洞庭湖流域尤其在洞庭湖区形成了发达的水系，且由北部洞庭湖向南呈扇形辐射状，如图2.2所示。洞庭湖在南面和西面依次有湘江、资水、沅江、澧水四条长江一级支流汇入，即四水河系，西北面承接松滋口、太平口、藕池口、调弦口（195