水稳定同位素示踪的冰川流域水文模拟及不确定性研究
——以乌鲁木齐河源1号冰川为例
2021-09-22何天豪高红凯李向应韩添丁贺志华张志才段峥刘敏丁永建
何天豪,高红凯,2,李向应,韩添丁,贺志华,张志才,段峥,刘敏,2,丁永建,9
(1.华东师范大学地理科学学院,上海200241;2.华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,上海200241;3.西北大学陕西省地表系统与环境承载力重点实验室,陕西西安710127;4.西北大学城市与环境学院,陕西西安710127;5.中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室,甘肃兰州730000;6.Centre for Hydrology,University of Saskatchewan,Saskatoon SK S7N 5C9,Saskatchewan,Canada;7.河海大学水文水资源学院,江苏南京210098;8.Department of Physical Geography and Ecosystem Science,Lund University,Lund 7222,Sweden;9.China-Pakistan Joint Research Center on Earth Sciences,CAS-HEC,Islamabad 45320,Pakistan)
0 引言
冰川作为固体水库,显著减少了径流变差系数,对稳定寒旱区水资源起到了重要作用[1]。冰川也具有远高于非冰川区的径流系数,为我国西北干旱区工农业生产和生活用水,以及生态环境保护提供了重要水源[2-3]。因此,冰川水文效应的研究不仅是重要的科学问题[4-7],还关系到干旱区水资源管理相关政策的制定[4,8]。模型研究是科学认识寒区水文过程机理的重要手段[9-10]。水文模拟也是量化各个径流组分的有效方法,还是科学预估未来变化的重要工具[11-12]。目前,水文模型已成功应用于研究不同地区高寒流域各水源的空间变化和时间演变,以及融雪融冰和降雨径流对总径流量贡献的模拟等研究[13-14]。然而,冰川地区由于特殊的地理条件和复杂的水文过程,传统水文学方法在该区域并不适用[15-17]。另外,众多模型研究采用单一指标(流量)进行模型参数率定,容易造成异参同效[18],导致径流模拟和各径流成分的量化仍然存在很大不确定性[19]。
水稳定同位素作为径流数据之外的重要信息,为限制模型不确定性提供了新的约束。……
