气候变化对亚马逊河流域水文影响的中期评估：基于Hydro-BID模型的淡水可用性预测

《Journal of Hydro-environment Research》：A hydrological model to assess current and future freshwater availability: application to climate change impacts on hydrology in the Amazon River Basin through mid-century

本文利用增强版Hydro-BID水文模型，首次在全亚马逊河流域（ARB）尺度评估了中远期（至21世纪中叶）气候变化对淡水可用性的影响。模型在SSP126（低排放）与SSP370/SSP585（高排放）情景下的模拟表明，流域将面临10–20%的径流减少，且高排放情景下南部和东北部干旱加剧。研究为亚马逊地区水-能-粮（WEF）纽带决策提供了关键水文数据支撑。

　　

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研究区域：亚马逊河流域

亚马逊河流域（ARB）从秘鲁安第斯山脉（索利蒙伊斯河发源地）延伸至大西洋，横跨八个国家，流域面积约590万平方公里（图1）。亚马逊河年均径流量达206,000–210,000?m3/s，是全球入海淡水量最大的河流（约占17%）。其主要支流包括普图马约河、雅普拉河、内格罗河（北岸），以及茹鲁阿河、普鲁斯河、马德拉河等。

数据与方法

图3展示了本研究为实现三大目标所采用的建模流程示意图。以Hydro-BID为核心水文模型（“模型”），该图总结了模型的关键数据输入（“数据输入”）以及为分析开展的三组模拟（“模拟”）：率定/验证、历史模拟和气候变化影响模拟。每组模拟用于达成一个或多个研究目标。

率定/验证结果

如前所述，Hydro-BID的月径流数据针对图1a所示的93个水文站进行了率定和验证。图5总结了这些结果。各站点的详细结果见补充材料表S2和S3。根据图5，大多数水文站的结果达到“满意”或更好水平。94%的站点其体积误差（OVE）落在±10%范围内（即“良好”和“优秀”类别）。由于OVE是估算模拟与观测之间平均偏差的有效指标，该结果表明模型在捕捉流域尺度水平衡方面表现稳健。

结论

本文报道了增强版Hydro-BID水文建模系统在整个ARB区域的首次应用成果。基于广泛使用的GWLF模型及Eddy等人（2017）的前期工作，Hydro-BID是一个概念性模型，其在保持合理模拟精度的同时，具有建模效率高、计算成本可控的优势。与实地观测数据的比较表明，该模型能够可靠地捕捉ARB主要水文过程，突显了其作为水资源规划工具在数据有限地区的实用价值。