【摘要】：氣候變化會(huì)使全球水文循環(huán)發(fā)生變化,從而引起水資源在時(shí)空分布上的變化。水資源時(shí)空分布不均勻性與人類(lèi)社會(huì)需水不均衡性的客觀存在,使得跨流域調(diào)水成為緩解甚至解決缺水地區(qū)水資源不足的重要途徑。本文圍繞氣候變化影響下梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合供水調(diào)度問(wèn)題,以漢江上游為研究對(duì)象,以跨流域調(diào)水工程丹江口水庫(kù)為研究核心,開(kāi)展氣候變化影響下漢江上游梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合供水優(yōu)化調(diào)度研究。本文首先構(gòu)建了基于全球氣候模式與新安江模型耦合的未來(lái)徑流預(yù)測(cè)模型(GCM-XAJ),預(yù)測(cè)了3種氣候變化情景(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)5種全球氣候模式(GFDL-ESM2M、HADGEM2-ES、IPSL-CM5A-LR、MIROC-ESM-CHEM、NORESM1-M)下,未來(lái)30年(2021-2050年)漢江上游5個(gè)水庫(kù)(石泉、安康、潘口、黃龍灘、丹江口水庫(kù))壩址斷面的入庫(kù)徑流過(guò)程,評(píng)估了氣候變化下漢江上游未來(lái)徑流變化趨勢(shì);然后構(gòu)建了漢江上游梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合供水優(yōu)化調(diào)度模型,計(jì)算了梯級(jí)水庫(kù)群在不同水平年(2020、2030水平年)、不同調(diào)水情景(不考慮和考慮引漢濟(jì)渭工程調(diào)水)、不同來(lái)水頻率(P=10%、P=50%、P=90%)和丹江口水庫(kù)不同初始水位(z=150m、z=155m、z=160m、z=165m、z=170m)優(yōu)化調(diào)度方案下陶岔和清泉溝總的最大可供水量,評(píng)估了引漢濟(jì)渭工程調(diào)水對(duì)梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合供水優(yōu)化調(diào)度的影響以及不同水平年陶岔、清泉溝的供水保證率;最后基于15組未來(lái)徑流序列和900種梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合供水優(yōu)化調(diào)度方案計(jì)算結(jié)果,探討了不同氣候變化情景下未來(lái)徑流變化和梯級(jí)水庫(kù)群最大可供水量變化區(qū)間的不確定性,評(píng)估了氣候變化影響下引漢濟(jì)渭工程調(diào)水對(duì)梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合供水優(yōu)化調(diào)度的影響以及不同水平年陶岔、清泉溝供水保證率的變化情況。本文主要結(jié)論如下:(1)盡管氣候變化下未來(lái)徑流預(yù)測(cè)存在較大不確定性,但GCM-XAJ預(yù)測(cè)結(jié)果仍具有重大的參考意義;在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5氣候變化情景下,漢江上游未來(lái)年徑流量均呈下降趨勢(shì),與基準(zhǔn)年(1961-2000年)相比,未來(lái)30年(2021-2050年)漢江上游多年平均年徑流量分別減少4.3%、3.0%和8.3%。(2)在考慮引漢濟(jì)渭工程調(diào)水后,梯級(jí)水庫(kù)群在P=10%、P=50%、P=90%來(lái)水頻率下,2020水平年最大可供水量減少量分別為0.88億m~3、1.33億m~3、1.35億m~3,2030水平年最大可供水量減少量分別為0.99億m~3、1.37億m~3、2.88億m~3,引漢濟(jì)渭工程調(diào)水對(duì)梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合供水優(yōu)化調(diào)度影響不大;在不考慮引江濟(jì)漢工程向丹江口庫(kù)區(qū)補(bǔ)水情況下,2020水平年陶岔、清泉溝供水保證率分別為97.19%和100%,2030水平年陶岔、清泉溝供水保證率分別為44.86%和98.43%。(3)在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5氣候變化情景下,5種GCM年徑流量相對(duì)變化區(qū)間不確定性極大,變化區(qū)間平均長(zhǎng)度分別為18.2%、33.1%和30.2%;2020和2030水平年梯級(jí)水庫(kù)群最大可供水量變化區(qū)間平均相對(duì)變化12.53%和7.74%,不確定性較大;氣候變化影響下引漢濟(jì)渭工程調(diào)水對(duì)梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合供水優(yōu)化調(diào)度影響不大;氣候變化影響下陶岔、清泉溝供水保證率變化不大。
【圖文】：

第二章 氣候變化下漢江上游未來(lái)徑流預(yù)測(cè)與趨勢(shì)分析2.1 漢江上游區(qū)域概況漢江是長(zhǎng)江中游重要的支流，其發(fā)源地是秦嶺的南麓，主要流經(jīng)陜西省和湖北省，于武漢市匯入長(zhǎng)江（亞洲最長(zhǎng)河流），全長(zhǎng) 1577km，流域面積約 15.9 萬(wàn) km2。流域地處東經(jīng) 106 ~115 ，北緯 30 ~35 ，屬于東亞副熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均降水量 904.1mm，其中上游約 800~1200mm，中游約 700~900mm，下游約900~1200mm，流域內(nèi)大部分地區(qū)水面蒸發(fā)在 900~1000mm 之間，多年平均氣溫12~16 C，極端最高氣溫在 40 C 以上，極端最低氣溫為-17~-10 C。本文用于漢江上游區(qū)域未來(lái)徑流預(yù)測(cè)的水庫(kù)壩址斷面共有 5 個(gè)，分別是石泉、安康、潘口、黃龍灘和丹江口水庫(kù)壩址斷面，用于提供降水、氣溫等氣象數(shù)據(jù)的氣象站點(diǎn)共有 25 個(gè)。漢江上游水庫(kù)壩址斷面和氣象站點(diǎn)位置如圖 2.1 所示。

長(zhǎng) 江 科 學(xué) 院 碩 士 學(xué) 位 論 文三水源新安江模型采用自由水蓄水庫(kù)劃分水源。自由水蓄水庫(kù)設(shè)置兩個(gè)出口其出流系數(shù)分別記為 KSS 和 KG，，產(chǎn)流量 R 進(jìn)入自由水蓄水庫(kù)內(nèi)，通過(guò)兩個(gè)出流系數(shù)和溢流的方式將產(chǎn)流量R劃分為地面徑流（RS）、壤中流（RSS）和地下徑流（RG）。（4）匯流計(jì)算三水源新安江模型的流域匯流包括坡地匯流和河網(wǎng)匯流。坡地匯流階段，經(jīng)過(guò)水源劃分的地面徑流直接進(jìn)入河網(wǎng)成為 TRS，壤中流和地下徑流分別進(jìn)入壤中流蓄水庫(kù)和地下徑流蓄水庫(kù)成為 TRSS 和 TRG，三者相加即為河網(wǎng)總?cè)肓?TR；河網(wǎng)匯流階段，采用無(wú)因次單位線(xiàn)法（UH）或滯后演算法得到流域出口斷面流量過(guò)程 Q。三水源新安江模型流程圖如圖 2.4 所示，三水源新安江模型主要參數(shù)及其取值范圍如表 2.2 所示[95-96]。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)江科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TV697.13

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本文編號(hào)：2703139