基于Budyko假设预测长江流域未来径流量变化

郭生练; 郭家力; 侯雨坤; 熊立华; 洪兴骏

doi:10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.001

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基于Budyko假设预测长江流域未来径流量变化

郭生练, 郭家力, 侯雨坤, 熊立华, 洪兴骏

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郭生练, 郭家力, 侯雨坤, 熊立华, 洪兴骏. 基于Budyko假设预测长江流域未来径流量变化[J]. 水科学进展, 2015, 26(2): 151-160. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.001

引用本文:

郭生练, 郭家力, 侯雨坤, 熊立华, 洪兴骏. 基于Budyko假设预测长江流域未来径流量变化[J]. 水科学进展, 2015, 26(2): 151-160. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.001

GUO Shenglian, GUO Jiali, HOU Yukun, XIONG Lihua, HONG Xingjun. Prediction of future runoff change based on Budyko hypothesis in Yangtze River basin[J]. Advances in Water Science, 2015, 26(2): 151-160. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.001

Citation:

GUO Shenglian, GUO Jiali, HOU Yukun, XIONG Lihua, HONG Xingjun. Prediction of future runoff change based on Budyko hypothesis in Yangtze River basin[J]. Advances in Water Science, 2015, 26(2): 151-160. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.001

基于Budyko假设预测长江流域未来径流量变化

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.001

1.
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 水资源安全保障湖北省协同创新中心, 湖北武汉 430072;
2.
三峡大学水利与环境学院, 湖北宜昌 443002

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51190094)

详细信息

作者简介:
郭生练(1957—),男,福建龙岩人,教授,博士,主要从事水文学及水资源开发利用研究。E-mail:slguo@whu.edu.cn

中图分类号: TV122

Prediction of future runoff change based on Budyko hypothesis in Yangtze River basin

1.
State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Hubei Provincial Collaborative Innovation Center for Water Resources Security, Wuhan University, Wuhan 430072, China;
2.
College of Hydraulic and Environmental Engineering, China Three Gorges University Yichang 443002, China

摘要: 基于Budyko水热耦合平衡假设,推导了年径流变化的计算公式,分析了长江流域多年平均潜在蒸发量、降水量、干旱指数和敏感性参数的空间变化规律。选用BCC-CSM1-1全球气候模式和RCP4.5排放情景,把未来气候要素预估值与LS-SVM统计降尺度方法相耦合,预测长江流域未来的气温、降水和径流变化情况。采用乌江和汉江流域的长期径流观测资料,分析验证了基于Budyko公式计算年径流变化的可靠性。结果表明:降水量变化是影响径流量变化的主导因素;长江各子流域未来径流相对变化增减不一,最大变幅10%左右;在未来2020s(2010—2039年)、2050s(2040—2069年)和2080s(2070—2099年)3个时期内,长江南北两岸流域的径流将出现"南减北增"现象,北岸径流变化增幅逐渐升高,南岸径流变化减幅逐渐降低。
- 气候变化 /
- Budyko假设 /
- 水量平衡 /
- 径流预测 /
- 长江流域
Abstract: The calculation formula of annual runoff change was derived based on Budyko hypothesis. The spatial distribution laws of annual mean potential evapotranspiration, precipitation, and aridity index as well as sensitivity coefficient over Yangtze River basin were analyzed. The outputs of global climate model BCC-CSM1-1under RCP4.5 emission scenario was combined with LS-SVM statistical downscaling method to predict future temperature, precipitation and runoff changes in Yangtze River sub-basins. The observed hydrological data series of Wujiang and Hanjiang sub-basins were used to verify Budyko formula for estimating relative runoff change. The results show that precipitation is a dominant factor affecting runoff change; the relative runoff change values are different in each sub-basin and the largest change value is around 10%; The relative runoff changes increase in the north bank and decrease in the south bank of Yangtze River basin during three future periods, i.e., 2020s (2010—2039),2050s (2040—2069) and 2080s(2070—2099). The proposed methodology provides a new approach for runoff prediction in large scale basin and un-gauged region.
- climate change /
- Budyko hypothesis /
- water budgets /
- runoff prediction /
- Yangtze River basin

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[2]	刘绿柳, 魏麟骁, 徐影, 辛晓歌, 肖潺. 气候变化对黄河流域生态径流影响预估 . 水科学进展, 2021, 32(6): 824-833. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.06.002
[3]	金佳鑫, 肖园园, 金君良, 朱求安, 雍斌, 季盈盈. 长江流域极端水文气象事件时空变化特征及其对植被的影响 . 水科学进展, 2021, 32(6): 867-876. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.06.006
[4]	聂宁, 张万昌, 陈豪, 赵登忠, 刘敏. 长江流域水储量变化的时间变化特征及归因分析 . 水科学进展, 2021, 32(3): 396-407. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2021.03.008
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[9]	贺瑞敏, 张建云, 鲍振鑫, 严小林, 王国庆, 刘翠善. 海河流域河川径流对气候变化的响应机理 . 水科学进展, 2015, 26(1): 1-9. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.01.001
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基于Budyko假设预测长江流域未来径流量变化

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.001

1. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 水资源安全保障湖北省协同创新中心, 湖北武汉 430072;

2. 三峡大学水利与环境学院, 湖北宜昌 443002

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51190094)

作者简介:
郭生练(1957—),男,福建龙岩人,教授,博士,主要从事水文学及水资源开发利用研究。E-mail:slguo@whu.edu.cn

收稿日期: 2014-08-05
刊出日期: 2015-03-25

中图分类号: TV122

关键词:

摘要: 基于Budyko水热耦合平衡假设,推导了年径流变化的计算公式,分析了长江流域多年平均潜在蒸发量、降水量、干旱指数和敏感性参数的空间变化规律。选用BCC-CSM1-1全球气候模式和RCP4.5排放情景,把未来气候要素预估值与LS-SVM统计降尺度方法相耦合,预测长江流域未来的气温、降水和径流变化情况。采用乌江和汉江流域的长期径流观测资料,分析验证了基于Budyko公式计算年径流变化的可靠性。结果表明:降水量变化是影响径流量变化的主导因素;长江各子流域未来径流相对变化增减不一,最大变幅10%左右;在未来2020s(2010—2039年)、2050s(2040—2069年)和2080s(2070—2099年)3个时期内,长江南北两岸流域的径流将出现"南减北增"现象,北岸径流变化增幅逐渐升高,南岸径流变化减幅逐渐降低。

English Abstract

Prediction of future runoff change based on Budyko hypothesis in Yangtze River basin

1. State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science, Hubei Provincial Collaborative Innovation Center for Water Resources Security, Wuhan University, Wuhan 430072, China;

2. College of Hydraulic and Environmental Engineering, China Three Gorges University Yichang 443002, China

Received Date: 2014-08-05
Publish Date: 2015-03-25

Keywords:

Abstract: The calculation formula of annual runoff change was derived based on Budyko hypothesis. The spatial distribution laws of annual mean potential evapotranspiration, precipitation, and aridity index as well as sensitivity coefficient over Yangtze River basin were analyzed. The outputs of global climate model BCC-CSM1-1under RCP4.5 emission scenario was combined with LS-SVM statistical downscaling method to predict future temperature, precipitation and runoff changes in Yangtze River sub-basins. The observed hydrological data series of Wujiang and Hanjiang sub-basins were used to verify Budyko formula for estimating relative runoff change. The results show that precipitation is a dominant factor affecting runoff change; the relative runoff change values are different in each sub-basin and the largest change value is around 10%; The relative runoff changes increase in the north bank and decrease in the south bank of Yangtze River basin during three future periods, i.e., 2020s (2010—2039),2050s (2040—2069) and 2080s(2070—2099). The proposed methodology provides a new approach for runoff prediction in large scale basin and un-gauged region.

郭生练, 郭家力, 侯雨坤, 熊立华, 洪兴骏. 基于Budyko假设预测长江流域未来径流量变化[J]. 水科学进展, 2015, 26(2): 151-160. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.001

引用本文:

郭生练, 郭家力, 侯雨坤, 熊立华, 洪兴骏. 基于Budyko假设预测长江流域未来径流量变化[J]. 水科学进展, 2015, 26(2): 151-160. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.001

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doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.001

作者简介: 郭生练(1957—),男,福建龙岩人,教授,博士,主要从事水文学及水资源开发利用研究。E-mail:slguo@whu.edu.cn

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基于Budyko假设预测长江流域未来径流量变化

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.02.001

1. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 水资源安全保障湖北省协同创新中心, 湖北武汉 430072; 2. 三峡大学水利与环境学院, 湖北宜昌 443002

作者简介: 郭生练(1957—),男,福建龙岩人,教授,博士,主要从事水文学及水资源开发利用研究。E-mail:slguo@whu.edu.cn

English Abstract

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作者简介:
郭生练(1957—),男,福建龙岩人,教授,博士,主要从事水文学及水资源开发利用研究。E-mail:slguo@whu.edu.cn

1. 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室, 水资源安全保障湖北省协同创新中心, 湖北武汉 430072;

2. 三峡大学水利与环境学院, 湖北宜昌 443002

作者简介:
郭生练(1957—),男,福建龙岩人,教授,博士,主要从事水文学及水资源开发利用研究。E-mail:slguo@whu.edu.cn