《氣候變化影響下的太湖流域洪水風險率演變規律》是依託北京師範大學，由徐宗學擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：氣候變化影響下的太湖流域洪水風險率演變規律
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：徐宗學
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
太湖流域是我國經濟社會快速發展的一個縮影，城市化進程極快，經濟發展迅猛，其GDP已接近全國GDP的近15%。隨著城市化進程的不斷加快，流域土地覆被發生了極大變化，昔日河網密布的江南水鄉逐漸被高樓林立、道路寬闊的現代化城市所取代。由於流域下墊麵條件的改變，其產匯流特性發生了極大變化，日益加強的城市防洪體系似乎並沒有減小洪水的威脅。近年來，洪水災害日趨頻繁、洪災損失越來越大。本項目擬選擇太湖流域為研究對象，藉助降尺度技術生成氣候變化情景，分析未來太湖流域的氣候變化特點及極端降雨事件的時空演變規律，以VIC模型為基礎，開發適合太湖流域產匯流特點的分散式水文模型，通過大氣環流模型與分散式水文模型的耦合技術，分析未來氣候變化條件下太湖流域的洪水時空分布演變規律。選擇典型區域，結合過去50年來的城市化進程，定量探討太湖流域洪水風險率的演變規律，為太湖流域的防汛抗旱乃至城市規劃和建設提供科技支撐。
結題摘要
項目基於氣候學、水文學、水力學的理論與方法，系統分析了太湖流域洪水風險對氣候變化及人類活動的回響，提出了流域洪水風險適應性對策。主要結論如下： (1) 分析了太湖流域過去53年來氣候要素的時空變化特徵。結果表明：1990s以來，太湖流域發生了突變式增溫，冬、春季節尤為顯著；太湖流域降水變化相對較複雜，Mann-Kendall方法檢測到太湖流域年降水量呈振盪性周期變化，並在1980年和2003年發生突變，而Pettitt方法沒有檢測出太湖流域年降水量的突變；Hurst指數分析表明，未來太湖流域年平均降水量仍將持續增加，年平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫仍將持續升高，年相對濕度和年日照時數將持續與過去的變化趨勢一致。 (2) 選取IPCC第四次評估報告中推薦的20種GCMs，使用秩打分方法定量評價在太湖流域的適用性。結果表明：來自挪威Bjerknes氣候研究中心的氣候模式BCCR表現最好，基於區域氣候模式PRECIS和統計降尺度模型SDSM，生成太湖流域未來2021-2050年氣候變化情景，給出了未來時期氣溫、降水相對基準期的變化情景。兩種不同方法對於氣溫的模擬情景較接近，尤其B2排放情景下的模擬結果基本一致；對於降水的模擬情景差別較大，具有較大的不確定性。 (3) 上游山區劃分為9個子流域，並基於典型流域的參數率定結果以及太湖局提供的上游山區19個節點流量過程，生成上游山區對平原區的邊界入流，對1999年6月-8月進行了模擬。結果表明，各個節點的流量過程與太湖局提供的數據基本吻合，說明VIC模型可以作為進行未來洪水情景分析的工具。平原區淨雨計算考慮了不同下墊麵條件對降雨徑流關係的影響，模擬了平原16個分區1999年6月-8月的淨雨過程，淨雨量的相對誤差控制在±7%以內，結果較為滿意。 (4) 平原區河網概化為795條河道，2394個河道斷面以及111個閘門，構建平原區ISIS水力學模型，對太湖流域洪水進行情景分析。結果表明：太湖汛期最高水位和平均水位較基準期（1961-1990年）均顯著升高，未來誘發同量級太湖最高水位的暴雨重現期將顯著減小，太湖流域未來大洪水的發生可能更趨頻繁。 (5) 綜合考慮不同經濟發展模式下，受氣候變化、下墊麵條件變化的影響，太湖流域至2050年不同重現期洪水水災損失以及年平均風險的變化，提出了應對未來洪水風險變化的適應性對策措施與建議。
