新形势下以冰川积雪消融补给为主河流水库合理起始蓄水时间及蓄水规律研究

Due to the impact of climate change and hydrological cycle, the starting time of e impounding and storage law of reservoir recharged by glaciers and snowmelt is affected, it has aggravated the complexity, uncertainty and in reservoir operating decision, and limited the comprehensive benefit. By making full use of multi-source data, such as the observation data of basic hydrological stations and weather stations, sounding data, meteorological satellite data, remote sensing data and so on, taking reservoir which water supply mainly from the glacier and snowmelt as objects of study. Based on hydrological cycle analysis, studying of snowmelt law and snow line position variation, and building distributed hydrological model which considering multiple factors, the reasonable start time of impounding reservoir recharged and impoundment law is determined by different methods cross validation. By combining with climate change models and comparison and selection of climate change scenarios, the climate change effects on the starting time of impounding reservoir recharged and impoundment law in cold mountainous area is also analyzed.it will better provide some evidence and guidance in reservoir operating decision and safe and economical running in cold regions under changing environment, and it will provide the necessary scientific and technological support for the country's hydropower construction in response to climate change .The results will have great significance to promote the development of snow and glacier hydrology and the socio-economic development planning and so on.

针对以冰川积雪消融补给为主河流水库起始蓄水时间与蓄水规律受气候变化和水文循环规律变化的影响加剧了水库调度决策的复杂性、不确定性、综合效益不能充分发挥的问题，充分利用水文气象数据、探空数据、卫星及遥感数据等多源数据，以冰川积雪消融补给为主河流所在区域水库为研究对象，在分析水文循环规律变化趋势、积雪消融规律、雪线位置变化规律、构建耦合多因素的分布式水文模型的基础上，对水库合理起始蓄水时间、蓄水规律与各要素之间关系进行定量化研究，并通过多种方法交互验证以期合理的确定寒区水库合理的起始蓄水时间与蓄水规律，并结合气候变化模型，在气候变化情景比选的基础上，进行气候变化对寒区水库起始蓄水时间与蓄水规律影响的研究，更好为变化环境下水库的调度决策、 提供一定的指导依据，为国家的水电建设科学应对气候变化提供必要的科技支撑，对于推动高寒山区冰雪水文学的研究深入、社会经济发展规划等都具有重要意义。

气候和水文规律的变化影响到了以冰川积雪消融补给为主河流水库起始蓄水时间与蓄水规律，加剧了水库调度决策的复杂性、不确定性及综合效益发挥的难度。本基金在充分利用现有水文气象数据，采用流量质心时间、滑动T检验、滑动F检验等方法对汛期径流变化规律分析，发现由于人类活动及气候变化使研究区汛期呈微弱提前、径流量呈增加、汛期径流年内分配呈越来越不集中的趋势。借助遥感雪线法、气候雪线法及雪线场法对雪线规律研究，发现年雪线高度呈上升趋势、春冬季呈上升趋势、夏秋季呈下降趋势；气候雪线高于遥感雪线，气候变化导致雪线逐年呈上升趋势；雪线场的雪线分布主要受地形影响，以2000 m高度为界限。在不同年代土地利用变化（LUCC）规律分析的基础上，预估未来LUCC变化，结合SWAT模型研究LUCC变化对融雪径流的具体影响。建立遥感数据与探空数据交叉验证水库合理起始蓄水时间的方法，达到较好、方便运用的效果。在多方法、多预报因子筛选的基础上，建立中长期水文预报，并给合CMIP5气候模式数据发现研究区未来径流量在2006-2030年将持续上升，在2060年趋于稳定；未来径流量在非汛期呈大幅度的增加、汛期径流量呈减少的趋势，为保证水库蓄满需提前1个月左右蓄水。构建HBV模型与SRM模型，采用假定气候情景方法，明确了降水与气温变化对水库起始蓄水水间与蓄水规律影响的关系，由于冰川积雪的消融，河流径流增加或减少，为达到水库蓄水要求与安全运行的需求，应当推迟蓄水或应提前蓄水，也有部分年份水库无法蓄满，不同情况下提前与延迟蓄水天数存在较大的差异，明确了不同情景下具体推迟水或提前蓄水的时间；为更好的指导变化环境下水库安全、合理的运用，结合CMIP5气候模式数据和构建的水文模型，在优选降尺度方法与考虑不同雪线变化规律的前提下，明确了水库起始蓄水时间如何全理确定，回答了是否延长或缩短蓄水期以及如何蓄水的问题，提出了相应的应对策略。