哈尼克孜·麥麥提

（新疆克孜勒蘇水文勘測局，新疆 阿圖什 845350）

1 前言

融雪徑流是新疆克州境內水資源的重要補給源，是區(qū)域水資源量重要補給成分[1]。新疆克州境內山區(qū)的冰川融雪徑流對流域水資源進行了有效補給，由于新疆克州典型的溫帶大陸氣候，降雨量較少，降雨對河流徑流量的補給較少，大多數(shù)克州境內河流的補給都來源于融雪徑流的補給。近些年來，國內有許多學者展開融雪徑流的模擬研究，并取得一定的研究成果[2～6]，這其中SRM模型由于可以考慮日均氣溫變化對融雪徑流的影響，在許多區(qū)域融雪徑流模擬取得較好的精度[7～10]，但在新疆克州境內還未得到相關應用，融雪徑流的模擬有助于分析其對區(qū)域水資源量的影響，也可作為應對氣候變化影響區(qū)域融雪徑流的模擬平臺，本文結合SRM模型對新疆克州境內的融雪徑流進行模擬應用，并結合區(qū)域水文站實測數(shù)據(jù)對其模擬精度進行分析，研究成果對新疆克州水資源規(guī)劃和利用具有重要的參考價值。

2 SRM模型原理

SRM模型的計算原理是將逐日融雪水量和降水產生水量進行累加，累加后的水量按照模型退水進行計算，得到逐日的融雪徑流量，其計算方程為:

式中:n+1表示為不同時間尺度下的融雪徑流，m3/s；CSn和CRn分別表示為融雪以及降水所產生的徑流系數(shù)值；an表示融雪參數(shù)因子，cm·℃-1d-1，其主要表示逐日產生融雪徑流所能夠消耗的融雪量；Tn表示為溫度修正梯度參數(shù)，℃·d；Sn表示為整個流域內的積雪所能覆蓋的面積比例；n表示逐日的降水量，mm；A表示為整個計算區(qū)域的面積，km2；Kn表示融雪徑流的消退系數(shù)；n表示為計算的天數(shù)，d。

3 模型應用

3.1 研究區(qū)域概況

本文以新疆克州為研究區(qū)域，該區(qū)域屬于典型的大陸性氣候，干旱少雨，氣溫垂直變化性較大，區(qū)域內分布常年的冰川山區(qū)，也有夏季較為炎熱的平原地區(qū)，區(qū)域主要的水資源補給來源于夏季降水補給以及山區(qū)的冰川融雪徑流補給，溫差變化較大，溫度最高的地區(qū)和最低的區(qū)域差別可達到20℃，克州境內的多年平均降水量在100 mm～200 mm左右，多年平均蒸發(fā)量較大，在1500 mm～3000 mm左右，屬于典型的干旱區(qū)，全境內多年平均水資源量為82.9億m3，占全新疆總水資源量的10%左右。本文結合新疆克州某水文站點的徑流觀測數(shù)據(jù)，結合SRM模型對其融雪徑流進行模擬，分析其模擬精度和適用性。

3.2 模型參數(shù)設置

結合區(qū)域水文站10年的徑流觀測數(shù)據(jù)，對模型進行參數(shù)的率定和設置，模型參數(shù)率定結果見表1。

表1 研究區(qū)域SRM模型參數(shù)設置結果

3.3 模型模擬精度分析

在模型參數(shù)率定的基礎上，結合研究水文站2008年～2018年實測徑流深數(shù)據(jù)對SRM模型的融雪徑流模擬精度進行分析，分析結果見表2，并選取兩個典型年份分析其月尺度融雪徑流的模擬精度，分析結果見圖1。

表2 SRM模型在新疆克州境內的融雪徑流模擬精度分析

從表2中可看出，SRM融雪徑流模型在新疆克州境內具有較好的適用度，各年份模擬的融雪徑流深和實測的徑流深之間的絕對誤差均在20 mm以內，模擬值和實測值之間的相對誤差也可控制在±10%以內，各年份模擬值和實測值的相關系數(shù)總體在0.6以上，按照水文情報預報規(guī)范精度要求，可以達到乙級精度要求。因此SRM融雪徑流模型可以用來模擬新疆克州境內的融雪徑流量。從圖1可看出，選取的兩個典型年份各月融雪徑流深均具有較好的吻合度，但兩個年份下模擬的融雪徑流峰值均高于實測值，這主要是因為峰值主要出現(xiàn)在夏季炎熱年份，受高溫影響，其融雪徑流量相應增加，而SRM模型由于未能考慮水面蒸發(fā)影響，而在夏季新疆克州水面蒸發(fā)較大，因此模擬的融雪徑流峰值要高于實測值。在其他月份，尤其是在退水階段，SRM融雪徑流值要小于實測值，這主要是因為退水階段，氣溫降低，融雪徑流量有所減少，而實測值主要觀測的是進入河道斷面的水量，其值要高于融雪徑流量。

4 不同氣溫情景下的融雪徑流影響分析

在SRM模型適用度分析的基礎上，結合該模型定量分析不同氣溫情景下的融雪徑流量影響程度，分析結果見表3。

表3 不同氣溫情景下新疆克州境內的融雪徑流深影響程度分析結果

從表3中可看出，當氣溫減低2℃后，相比于氣溫變化前，融雪徑流深變化差為-9.52 mm，變化率達到-13.1%，這主要是因為氣溫降低后，融雪徑流有所減少，而在相同降水和蒸發(fā)條件下，其融雪徑流量必然減少，而當氣溫升高2℃后，隨著氣溫遞增變化的影響，融雪徑流量相應增加，在降水和蒸發(fā)條件不變化的時候，其融雪徑流增加12.65 mm，徑流深增加率達到17.4%，可見，相比于氣溫降低相同的溫度，氣溫升高對于區(qū)域融雪徑流的影響程度要高于氣溫降低的影響，而融雪徑流量影響的關鍵在于對河流水量的補給，氣溫升高的同時，蒸發(fā)影響小于氣溫降低的影響，使得其融雪徑流增加的比例高于氣溫減低相同的溫度，使得其融雪徑流影響度高于氣溫降低相同溫度的情景。SRM模型可以為區(qū)域氣候變化下對融雪徑流的影響提供有效的定量模擬平臺。

5 結論

（1）SRM融雪徑流模型在新疆克州境內具有較好的適用度，按照水文情報預報規(guī)范精度要求，模擬精度可以達到乙級標準要求，SRM模型由于未能考慮水面蒸發(fā)影響，而在夏季新疆克州水面蒸發(fā)較大，因此在夏季氣溫較高月份模擬的融雪徑流峰值要高于實測值。

（2）SRM模型可以為區(qū)域氣候變化下對融雪徑流的影響提供有效的定量模擬平臺，相比于氣溫降低相同的溫度，氣溫升高對于區(qū)域融雪徑流的影響程度要高于氣溫降低的影響。