干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 西部冰川水资源及其变化评估的关键技术研究

Arid

	西部冰川水资源及其变化评估的关键技术研究
	丁永建; 张世强; 陈仁升; 韩添丁; 韩海东; 郭万钦; 何晓波; 王欣
完成单位	中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
登记(发布)日期	2010
中文摘要	1、课题来源与背景西部地表水资源主要发源于西部高山和高原区域上的冰川分布区,高寒山区是我国乃至周边国家大江大河的重要发源地。冰川水资源在我国西部地区的社会经济发展中发挥着重要作用,西部地区众多绿洲、高寒地区广泛分布的湿地和草地的形成大多与冰川水资源有着密不可分的关系,西部的冰川对灾害防治、水电开发也有重要影响,开展“西部冰川水资源及其变化评估的关键技术研究”符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》“水和矿产资源”领域“水资源优化配置与综合开发利用”优先主题。准确评估西部冰川水资源及其变化可为“水资源优化配置与综合开发利用”提供科学基础。基于冰川水资源的重要性,2007年水利部委托中科院寒区旱区环境与工程研究所具体开展本项目的研究,目的为了研究清楚我国西部冰川水资源及其变化,并建立科学的冰川融水变化评估平台,为西部水资源管理和综合开发、优化配置提供科学依据。 2、研究目的和意义针对冰川变化对冰川水资源变化影响评估的关键技术积累相对薄弱,为适应未来西部快速发展对水资源高效配置的需求,迫切需要开展冰川水资源评估的关键技术研究,为西部水资源科学管理提供决策支持。中国西部地形复杂、区域气候状况差异显著,不同流域水资源形成区中,冰川的影响程度千差万别,不同规模冰川(不同的响应时间)、不同冰川覆盖率流域,冰川对河川径流的调节作用及对出山径流变化过程的影响也表现出较大的差异,开展研究,认识机理,预估冰川及冰川水资源变化趋势,对于认识西部特别是西北干旱区水资源变化规律有重要的理论意义。 3、核心技术问题及解决方案 (1)区域冰川融水径流估算参数比选与模型优化研究以西部现有监测冰川为西部三类冰川(大陆型、亚大陆型和海洋型冰川)的代表性冰川,以这些冰川的常规监测要素为基础,通过增加要素以及进行协调观测,获取各类型典型冰川消融、冰川径流、气象等同步观测资料,增加部分无观测区代表性冰川(如喀喇昆仑—西昆仑山地区、东帕米尔高原、藏东南等),开展简化冰川消融/径流观测,分析不同冰川消融计算方法在这些不同观测资料条件冰川上的适用性、资料满足程度、误差分布等,通过对比,确定适合不同资料条件的最优冰川消融计算方案。 (2)流域冰川变化对水资源影响的评估方法研究采用两种方案：对于有一定观测基础的冰川流域,开展基于四维同化数据集的分布式冰川消融计算实验,认识冰川径流的形成过程及其机理;对于有短期简化消融观测的冰川流域,开展消融—气温法与度日因子法优化改进方案的应用研究,首先建立考虑地形条件的气温和降水的网格化资料系列,并以第一次冰川编目和现状冰川分布遥感调查结果为参比冰川下垫面,结合冰川几何模型,以计算的冰川物质平衡为驱动,分析流域尺度冰川规模及冰川融水径流变化过程。通过两种方案计算结果的对比分析,确定基于消融—气温法与度日因子法进行流域尺度融水径流计算的改进或完善措施。 (3) 以流域为单元的区域冰川水资源评估系统研制开展以构建区域冰川径流估算为目标的系统集成研究,我国第一次冰川编目数据库、部分地区冰川现状调查数据库、网格化气候数据库、冰川流域数字高程模型(DEM资料)、代表性冰川观测数据库、冰川响应模型库、冰川径流模型库等将纳入该平台进行有效管理,达到数据库与模型库的系统集成,为我国西部以流域为单元的冰川水资源评估提供技术支持,从而实现由冰川资料、气候资料为输入,流域尺度冰川及其径流变化系列为输出的集成系统。 (4) 中国冰川水资源系统评估与干旱区山区水资源利用对策研究应用冰川水资源评估系统,按水利部流域划分方案,进行西部各流域尺度现状冰川融水径流计算,获取各流域气象观测记录以来的冰川融水径流系列;以预估的未来气候变化情景为输入,开展考虑冰川规模变化的冰川融水径流变化分析,获取各流域冰川融水径流变化趋势。针对西北干旱区,在考虑冰川水资源变化的山区水资源利用对策方面,分析在冰川水资源变化影响下西北干旱区山区径流变化的特征,特别是极端气候事件下冰川径流变化对出山径流的影响,如冰川洪水发生的概率、强度等,进而提出冰川水资源变化影响下山区水资源开发利用的应对方案。 4、主要创新点 (1)通过冰川消融计算方法的比选和优化,提出了具有较高精度的冰川融水径流计算方案,进而给出西部冰川水资源的统一评估结果; (2)以系统平台为手段,实现冰川资料、气象资料、冰川消融/径流模型和冰川变化模型高度集成,进而开展以流域为单元的区域冰川径流变化评估。 5、存在的问题本项目已经完成了中国西部冰川融水平台的建设,并完成了中国西部融水的评估,由于冰川均分布于高山区,进行过考察的冰川仍然有限,用于验证的资料也仍然不够丰富,部分地区的冰川融水计算成果的可靠性仍需提高。
中文关键词	冰川水资源 ; 融水径流计算 ; 冰川水资源变化评估 ; 融水评估平台 ; 中国西部
成果类型	应用技术
中图法分类号	P343.6
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001595913
来源机构	中国科学院西北生态环境资源研究院
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/242778
推荐引用方式 GB/T 7714	丁永建,张世强,陈仁升,等. 西部冰川水资源及其变化评估的关键技术研究[Z]. 应用技术,2010.