1.3 研究内容、目标和研究技术路线

1.3.1 研究内容

本书主要针对流域水文过程对极端气候事件的响应，研究各种极端气候事件的区域性太和时空变率等特征，研究极端气候事件和水文事件之间的联系，并利用水文模型对其过程进行模拟仿真，将极端气候和水文事件联系起来，并提出不同情境下的防灾减灾措施，因此，针对研究目标，以河南省典型流域——陆浑水库和鲶鱼山水库控制流域为研究对象，拟定本项目的具体研究内容如下。

（1）极端气候事件的本质特征研究：

1）极端气候事件的定义、内涵和区域形态特征。

2）极端气候事件的时空变率特征。

3）极端气候事件与全球气候平均变率的联系。

（2）流域水文过程特征研究：

1）气候变化对流域水文特性的影响研究。

2）流域下垫面条件分析及数字流域构建。

3）流域水文模型构建。

（3）流域水文过程对极端气候事件的响应研究：

1）分析极端气候事件和水文因子之间的联系。

2）建立多气候因子和水文因子之间的模型。

3）建立水文过程对极端气候事件的响应关系。

（4）防灾减灾措施研究：

1）流域水文过程对极端气候事件敏感性分析。

2）未来气候变化条件下的流域水文过程对极端气候事件响应情景。

1.3.2 研究技术路线

本书涉及气象气候学、水文学、风险分析和数学模拟等多学科和技术，须发挥交叉学科的综合优势，采用理论分析和模拟实验相结合，并在极端气候事件及其水文过程应用中加以推广，构筑一套完整和有效的极端气候事件及其造成的水文过程分析方法体系。技术路线概括如下。

（1）资料收集整理。对研究区域进行水文调查，收集和分析有关的气候气象资料、水文资料及DEM等资料，根据流域内下垫面条件和气候等特性，对流域进行分区。

（2）分析研究区域气候变化特点。分析气候序列内部结构，采用极值分布理论分析极端气候事件的统计特征，根据气候学原理分析极端气候事件的物理特征。

（3）分析流域水文特性。统计分析流域洪水和干旱的变化特点，研究气候变化对流域水文特性的影响，并建立气候多因子和水文因子之间的统计模型。

（4）建立流域水文模型。根据流域的气候和水文特征，以蓄满-超渗兼容模型为基础，考虑土壤水与地下水动态交换的作用，建立流域水文模型，研究区划网格或子流域的分辨率对水文过程的影响，对水文过程对气候因子的敏感性进行分析，通过改进空间分辨率、气候因子和地表特性参数的数据格式耦合模型，提高水文模型的模拟精度。

（5）流域水文过程对极端气候事件的响应研究。结合已建立的水文模型，研究流域水文过程对极端气候事件的响应。

（6）在前述研究的基础上，根据未来极端气候事件的预估，预测流域水文过程，根据不同极端气候事件提出流域管理相应的防灾减灾措施。

研究技术路线见图1.1。

图1.1 研究技术路线框图