气候变化对钱塘江流域水资源带来的威胁

龙泽锟

（哈尔滨师范大学黑龙江哈尔滨150000）

气候变化对钱塘江流域水资源带来的威胁

龙泽锟

（哈尔滨师范大学黑龙江哈尔滨150000）

文章以钱塘江流域水资源作为研究对象，介绍了钱塘江流域自然地理与水文气象数据概况，分析了钱塘江流域水文气象要素变化特征分析以及其气候变化对钱塘江流域水资源带来的影响，气候变化情景下水资源适应对策。

气候变化；钱塘江流域；水资源

浙江省雨量充沛，水资源相对丰富，然而由于时空分布的不均衡，丰水期洪水径流大部分难以转化而成为可利用水，干旱缺水的时候，由于水量或者是水质问题而难以满足用水需求与河流生态和环境遭受破坏的水危机正在逐渐显现。为了有效处理钱塘江流域水危机的问题，满足这一个流域生产、生活以及生态环境用水的需求，必须要探讨气候变化对于钱塘江流域水资源带来的影响与威胁，以实现对水资源的统一调度。

1 钱塘江流概况

1.1 钱塘江流域自然地理概况

钱塘江流域地处于浙江省西部为浙江省面积最大的流域，共分为南北两源，都起源于安徽省的休宁县，北源新安江经薄安到建德和兰江进行汇合，东北流进到钱塘江，便是钱塘江正源。钱塘江干流河长达到668 km，流域面积合共55558km2，当中位于浙江省境内的面积便占了48080 km2，占浙江省全省陆域面积的47%。

钱塘江流域地形十分复杂，山地丘陵占了总流域面积约70%，其它的均是平原与盆地。钱塘江流域纬度较低的地方属于中亚热带地区，近海洋季风活动比较频繁。冬季偏北风盛行，受到蒙古高压的控制，天气较为干冷，温度偏低，雨水不多，历史的最低气温达到了-7℃；夏季则受到太平洋副热带高压的控制，东南风盛行，温度相对偏高，最高气温可以达到41℃。流域降雨年际呈现出分布不均的特点，丰水年与枯水年之间的变差幅度比较大，最大的年降水和最小年降水之间的比值可以达到2～3之间。流域的降水量在年内分布同样是不均衡的，最大的时候连续四月降水量高达全年降水总量的50%～60%，最大月份的降水量一次发生在5月或者6月，6月下旬至7月上旬主要以连绵阴雨为主，同时经常出现暴雨，容易导致流域性洪水的灾害。

1.2 钱塘江流域水文气象数据概况

钱塘江流域的水文气象数据均是由浙江省气象科学研究院以及水文局提供的。当中主要包括了衝州、螺县、诸暨、金华、杭州以及天目山等站的降雨数据以及金华、衝州、诸暨、分水等四个水文站的径流资料。各个站点的分布情况见图1所示。

图1 钱塘江流域降雨径流站点分布图

2 钱塘江流域水文气象要素变化特征分析

2.1 流域地表径流变化分析

对地表径流变化的分析过程中，文章选择了较为典型水文站点，其分别为：金华、衝州、诸暨以及分水，于1958年至2003年的之间的天然年径流量以用作研究与分析。

2.1.1 钱塘江流域径流突变分析

本文章的研究使用了Mann-Kendall（M-K）法对钱塘江流域很实现径流突变检验。

a.金华站b.衝州站c.诸暨站d.分水站

图2 典型水文站点天然年径流量MK突变检验

从图2可以发现：金华水文站它的天然年径流量自1958年至1977年之间呈现出波动下降的趋势，1978年至1983年则处于相对稳定时期，在1984年以后呈现出明显的下降趋势；同时于1987年超出了显著性临界线，出现了显著降低；天然年径流量开始显著降低的突变年份是1986年。衝州站的天然年径流量由1964至1979年呈现出了波动上升的发展趋势，1980年之后，其呈现出减轻趋势；同时于2000年高出了显著性临界线，呈现出显著的下降趋势。对于诸暨站天然年径流量由1958年至1975年呈现出波动下降的发展趋势，1976至1983年呈现出提升的趋势，1984年以后呈现出显著的下降趋势；于1986年明显超出了显著性临界线。分水站天然年径流量由1958年至1978年呈现出波动降低的发展趋势，1979年至1983年表现出短暂的提升，1984年之后呈现出显著的下降趋势。

2.1.2 钱塘江流域径流变化周期及分析根据图3可以发现，金华站，天然年径流量表现出4a、12a与21a的周期发展特点，当中的首个主周期便是21a；衝州站，天然年径流量表现出4a、8a、15a与28a的周期发展的特点，当中首个主周期便是28a；诸暨站，天然年径流量表现出4a、12a与21a的周期的发展特征，当中首个主周期便是21a；分水站，天然年径流量表现出4a、12a和21a的周期发展特点，当中的首个主周期是21a。

图3 典型水文站点径流变化小波系数变换及小波方差图

2.2 流域年降水变化分析

文章对金华、义乌、武义这三个气象站对季节降水的距平进行综合分析，下面只是将综合站点的情况对季节降水距平实施分析，详细见图4所示。

图4 综合站点四季降水距平及5a滑动平均图

从图4可以发现：综合气象站其春季的降水自1964年至1974年表肺出波动降低的趋势，1975年至1981年表现出上升趋势；1982年至1998年呈现出波动振荡的趋势，1999年以后呈现出了降低趋势；从距平上进行分析，2000年以后春季降水量降低显著。夏季降水量自1958年至1997年，表现出波动振荡的发展趋势，1997年以后出现了显著的降低趋势；从距平上进行分析，1997年以后，夏季的降水量降低十分显著。秋季降水量从1958年至1964年的秋季降水呈现出波动降低的趋势，1965年至1997年的秋季降水呈现出振荡趋势；1998年以后，秋季降水呈现出显著的下降；从距平上进行分析，秋季降水量降低显著。冬季降水量变化长期表现出振荡状态，没有显著的增减趋势。

2.3 流域年均气温变化分析

2.3.1 基于年均气温距平的年气温变化趋势分析

从图5可以发现：金华气象站于1963年至1970年之间出现的年均气温降低的趋势，然而到了1970年以后表现出显著的上升趋势；自1987年以后其年均气温距平值，表现出了上世纪80年代中期以后年均气温提升著显。而义乌气象站的年均气温变化趋势与金华站相似，于1963年至1970年之间呈现出年均气温降低的趋势，1970年至1985年则呈现出波动小幅提升的趋势；1985年表现出显著上升趋势；从距平图上能够知道1987年以后距平值均高于0，年均气温增温显著。从滑动线可以知道，武义气象站于1970年之前均是呈现出下降的趋势；1971年至1977年呈现出上升的趋势，1978年至1984年呈现同下降的趋势，1985年以后呈现出显著的上升趋势；从距平图上能够知道，自1994年以后温度提升显著。综合站点表现了金华流域的基本气象状况，自5a滑动线能够知道在1970年之前年均气温呈现出降低的趋势，1970年至1985年呈现出波动提升的趋势，1985年之后呈现出显著的温度提升趋势；从距平数值上进行分析，1989年以后区域年均气温提升显著。

图5 典型气象站点年均气温距平及5a滑动平均图

3 气候变化对钱塘江流域水资源带来的影响

3.1 气候变化对流域水资源量的影响

文章结合1980年～2003年金华江流域水资源量与相应的年份的综合站点气候数据，运用了回归分析软件Eviews，针对金华江流域水资源量进行回归，利用已知的气象资料与回归分析获得的回归方程：

（公式当中指的是流域i年的水资源量，Xi指的是流域i年的降水量。）

根据金华钱塘江流域水资源量回归方程，结合STAR气候模型能够得出金华钱塘江流域水（高、中、低）未来的气候情景，可以获得2009～2035年，金华钱塘江流域水资源量对于不同气候变化状况的响应情况。

图6 基于回归分析方法不同升温情景下区域水资源量

从上图6能够知道金华钱塘江流域水资源量将会伴着气候的变暖而表现出波浪式降低的趋势，区域升温的幅度越大，区域水资源量的降低幅度也随之越大。考虑到气候改变有着随机性的特点，因而各个目标年的水资源量，均是以目标年作为中心年，结合临近的前后两年相应的水资源量，求出平均值进而得到目标年的水资源量，最后得出如表1的结果。

表1 未来目标年流域水资源量

根据表1可以知道：在低升温状况下，流域水资源量便会由2015年至2030年将降低大约2370×104m3，在中升温状况下将降低大约2400×104m3，在高升温状况下将降低大约4160× 104m3；与低升温状况进行比较，至2030年中升温状况下水资源量将降低大约1216×104m3，高升温状况将降低大约3350×104m3。

3.2 气候变化对经济生活用水量的影响

文章选取了2001～2010年作为检验期，运用验证模拟递推法推算出生活用水的有效性。根据金华钱塘江流域的相关资料，可以获得2001～2010年金华钱塘江流域生活用水情况，详细如下表2所示。

表2 2001年至2010年生活用水情况

依照相关验证计算得出的结果，我们以平均递推因子K=1. 885进行计算，可以知道对于金华钱塘江江流域来说，年均气温每提高1℃，那么人年均生活用水量将大约会提升1.885m3。

3.3 气候变化对钱塘江流域水资源承载力的影响

根据相关的模型计算可以得到，金华江流域可利用水量对各个目标年份预期生活水平下的水资源的承载力详细如图7所示。

图7 目标年基于水资源可利用量的区域水资源承载力状况

从图7可以发现，针对区域水资源的系统可利用水资源量于各个目标年当中所起到的支撑预期生活水平下的人口数量均要低于预期人口数量，各个目标年水资源承载力均是在于严重超载的情况下，属于不可持续发展的状态下。

如果，遇平水年（P=50%），那么各个水平年的水资源承载力超载率均是超过50%；如果遇上偏枯年份(P=75%)，那么各人目标年水资源承载力超载率则是超过60%。

未来升温情景的差异同样会对区域水资源承载力形成了一定的影响，升温幅度越大，区域当中的可利用水资源量便更加少，其相应状况下水资源承载力也就更低。然而对于金华钱塘江江流域来说，尽管将来是低升温情景，其可利用水资源量还是很难支撑预期的人口经济规模，因而，大力“开源”，同时努力实施节水增效，对于实现区域社会的经济、发展规划都是相当必要的。

4 气候变化情景下水资源适应对策

4.1 进一步完善政策法规，加强流域水资源综合管理

应该构建起严格的现代化的制度体系和水资源管理体系，进一步加强对水资源进行统一化管理和保护，以构建起适应气候变化以及水资源可持续发展需求的管理制度，编制同时进一步完善有关的法律法规以及政策体系。让金华江流域水资源的开发、利用、节约以及保护、水害防治等可以更为规范化与法制化，为流域水资源的管理给予强而有力的法律支持。流域范围内的各省同样需要根据地方的特点编制与其相应的政策法规。

4.2 加强节水力度，建立节水型社会

根据分析可以知道金华江流域，气候的变化将会对水资源的供需矛盾带来一定的影响，而且，流域内依然存在着较为普遍的用水浪费、水资源利用率低系列的问题。因而，应该要做到大力推行节约用水、提升人民群众的节水意识、选择一些节水型产业，倡导同时推行节水型的生活方式，建立节水型社会才可以有效缓解流域水资源的矛盾，保证经济社会的可持续发展。

4.3 加大水利投资力度，加强水利基础设施建设

有实现有效处理气候变化对于钱塘江水资源带来的威胁，还要充分利用气候监测、预测以及评估信息，增强供水、抗旱等各个方面的基础设施建设。水库于调节季节、年际水量盈亏上面有着一定的优势，然而在应对长时间的气候变化的影响上面却有着明显的局限性金华江流域多年的降水量表现出显著下降趋势，出现持续性的干旱，因而只是单纯的依靠水库进行调剂是远远不够的，还需要有效运用工程技术与政策等方面的相互协调，才可以有效缓解水资源安全的问题。针对跨流域调水的工程，还必须要严格考虑未来气候变化以及调水区、受水区的气候变化特点以及相互影响规律，进行严密的气候可行性分析论证，充分保障调水工程可以充分发挥它的效益价值，科学地运行以及管理。

5 结语

全球气候变化对于水文水资源系统，和社会经济用水行为已经带来了深刻的影响，同时，中小尺度区域气候的变化以及它对于水文水资源系统带来的影响。也是近年来国内外的研究热点。文章以气候变化对钱塘江流域水资源带来的威胁为题，结合实例介绍了钱塘江流的相关情况，分析了钱塘江流域水文气象要素变化特征分析以及其气候变化对钱塘江流域水资源带来的影响，气候变化情景下水资源适应对策。

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龙泽锟（1996—），男，重庆市荣昌区人，本科，主要研究方向：GIS应用方向。