气候变化对地表水资源量的影响分析
气温增加会引起蒸发量的增加,导致水资源量的减少,而降水量的增加又会导致水资源量的增加,在各种因素综合作用下,水资源量将如何变化?研究成果依据降水量的高低两种预测情形,通过对山西省产流、分水源、汇流以及蒸发的分析,建立了水文模型,该模型原理如下:
(1)模型由蓄满产流和超渗产流两个模块组成框图(见图3-18、图3-19),两个模块除了产流概念的差别外,其他结构基本相似,并且假定流域的蓄满产流和超渗产流混杂分布、互不可分,采用面积比来进行横向混合。当面积比为1时相当于全流域蓄满产流,为0时相当于全流域超渗产流。
(2)因为三层蒸散发的超渗模型分水源比较麻烦,所以整个模型采用两层蒸散发,相应的分水源计算也仅考虑两层土壤。

图3-18 超渗产流模块结构示意图

图3-19 蓄满产流模块结构示意图
(3)对于深层渗漏,把模型计算的地下水(含壤中流)按比例扣除,地表水渗漏则辅以大孔隙系数和稳渗能力间接考虑,流域蓄水能力和下渗能力按指数分布考虑。
(4)对地表水、地下水(含壤中流)以及支流来水各自进行汇流计算,汇流以滞时和线形水库逐月计算。
(5)对于部分测站,其实测支流来水比出口断面的总水量还要大,此时应考虑工农业用水(也可能是河道渗漏)造成的损耗,本文以多年平均流量为基数,按损耗系数对入流扣水进行模拟。
采用1980年以前的资料率定了模型,并以此模型模拟1980~2000年全省各河流的径流过程,分别给出了模型的两组预测结果。
(一)降水量按照低限方案(增加幅度较小)的情形(https://www.daowen.com)
在出现降水量按照低限方案(增加幅度较小)的情形时,在2010年前后,气温增加与降水量增加的影响将相互抵消,水资源量与1990年前后的水平相比基本没什么变化;到2030年,气温增加导致的蒸发增加作用逐渐超过了降水的增加,水资源量呈减小的趋势,但省境南部水资源量仍比较稳定;到2050年,全省的水资源量要减小10%左右,南部地区较大,最多达到15%。山西省地表水资源量在降水量按照低限方案(增加幅度较小)的情形下的变化趋势如表3-25和表3-26所示。整体来看,中北部变化缓慢,南部变化相对比较剧烈。
表3-25 预测的降水量为低限情况下各水资源分区地表水资源状况

表3-26 预测的降水量为低限情况下各行政分区地表水资源状况

(二)降水量按照高限方案(增加幅度较大)的情形
在此情况下,山西省地表水资源变化趋势如表3-27和表3-28所示。在2010年前后,气温增加滞后于降水的增加,水资源量平均比1990年前后要增加10%左右;到2030年,气温逐渐加速升高,水资源量略减小,但整体趋势比较稳定;到2050年,气温增加的影响超过了降水的影响,全省的地表水资源量逐渐减小,有恢复到1990年前后的趋势。
表3-27 预测的降水量为高限情况下各水资源分区地表水资源量变化趋势预测

表3-28 预测的降水量为高限情况下各行政分区地表水资源量变化趋势预测
