澜沧江流域的水文可预报性研究

The Lancang river basin in China is rich in water energy, total resources and seasonal distribution are impacted by climate change and human activities. The main problem that our government confronted is formulating relevant policies and measures on how to utilize water energy resources efficiently and make measures of flood control and drought relief effectively in the Lancang river basin. The medium and long term hydrological prediction provides important evidence for formulation of the water resources scheduling scheme, and its scientific basis is hydrological predictability. Therefore, under the framework of runoff ensemble prediction, this project will focus on quantification of the contributions from key predictor (climate model prediction and initial hydrological state) and their forecast persistence to hydrological predictability on different climatic, topographic, and geomorphic zones in the Lancang river basin through Ensemble Streamflow Prediction (ESP) method based on distributed hydrological model. This study will help us understand whether hydrological predictability exists in the Lancang river basin and its mechanism of hydrological predictability. We believe that this project will provide scientific basis for the hydrological operational prediction of Lancang river basin. This will resolve water resource conflicts, strengthen cooperation on water resource security, and guide the cooperation on the development of water resources between China and other basin countries in the Lancang-Mekong river basin.

我国澜沧江流域水能蕴藏量丰富，水资源总量及其季节分配受到气候变化和人类活动的影响，在澜沧江流域如何实现对水能资源高效开发利用以及制定有效的防汛抗旱措施是我国政府在制定相关政策措施时面临的主要问题。中长期水文预报作为制定流域水资源调度方案的重要依据，其科学基础是水文可预报性问题。本研究建立在径流集合预报框架下，基于VIC分布式水文模型的集合径流预报方法定量化研究关键控制因子（气候模式预报结果与水文初始状态）对澜沧江流域不同地形地貌气候区水文可预报性的贡献问题和关键控制因子的预报持续性问题，来揭示澜沧江流域是否具有水文可预报性及其影响其水文可预报性的机制，为澜沧江流域开展业务化水文预报提供科学依据。这将有助于化解澜沧江—湄公河流域的水资源冲突、加强澜沧江—湄公河流域的水资源安全合作、引导中国和湄公河流域国家合作开发水资源的新局面。

中长期水文预报为实现对水能资源高效开发利用以及制定有效的防汛抗旱措施提供重要依据，中长期水文可预报性研究将为开展业务化水文预报提供科学依据。本项目主要开展了以下三个方面的研究工作：（1）评估气候模式CFSv2降水和气温在澜沧江-湄公河流域上游的预报技能；（2）构建澜沧江-湄公河流域上游的SWAT+水文模型；（3）量化气候模式CFSv2预报结果对水文预报的相对贡献。.本项目获得2个重要结果，分别是（1）评估气候模式CFSv2降水和气温在澜沧江-湄公河流域上游的预报技能，研究结果表明在秋季（9月至11月）和冬季（12月至次年1月），CFSv2模式降水可以实现最长提前6个月进行预报，但在春季（4月至5月）和夏季（6月至8月）的降水比较难预报；在冬季（1月至2月）和夏秋季（7月至10月），CFSv2模式温度基本上可以实现最长提前4个月进行预报，但在春夏季（5月至6月）的气温比较难预报。（2）根据确定性和概率性预报评价方法来定量化分析气候模式预报结果对澜沧江-湄公河流域上游水文预报的相对贡献，研究结果表明干旱年（2004年）和洪涝年（2008年）气候模式CFSv2预报结果在夏秋季（7月至10月）能进一步提高水文可预报性，而在其他季节不能提高水文可预报性。这些预报技能在预见期长度为1.5至4.5个月具有相同的规律。.本项目的科学意义明确，通过定量化分析在澜沧江-湄公河流域上游气候模式降水和气温预报技能及其对水文预报的相对贡献，我们认识了气候模式的预报极限及其对水文预报的贡献，揭示了澜沧江-湄公河流域上游水文可预报性，为澜沧江流域开展业务化水文预报提供科学依据。