中文摘要：

太湖流域是我国经济社会快速发展的一个缩影，城市化进程极快，经济发展迅猛，其GDP已接近全国GDP的近15%。随着城市化进程的不断加快，流域土地覆被发生了极大变化，昔日河网密布的江南水乡逐渐被高楼林立、道路宽阔的现代化城市所取代。由于流域下垫面条件的改变，其产汇流特性发生了极大变化，日益加强的城市防洪体系似乎并没有减小洪水的威胁。近年来，洪水灾害日趋频繁、洪灾损失越来越大。本项目拟选择太湖流域为研究对象，借助降尺度技术生成气候变化情景，分析未来太湖流域的气候变化特点及极端降雨事件的时空演变规律，以VIC模型为基础，开发适合太湖流域产汇流特点的分布式水文模型，通过大气环流模型与分布式水文模型的耦合技术，分析未来气候变化条件下太湖流域的洪水时空分布演变规律。选择典型区域，结合过去50年来的城市化进程，定量探讨太湖流域洪水风险率的演变规律，为太湖流域的防汛抗旱乃至城市规划和建设提供科技支撑。

结论摘要：

项目基于气候学、水文学、水力学的理论与方法，系统分析了太湖流域洪水风险对气候变化及人类活动的响应，提出了流域洪水风险适应性对策。主要结论如下 (1) 分析了太湖流域过去53年来气候要素的时空变化特征。结果表明1990s以来，太湖流域发生了突变式增温，冬、春季节尤为显著；太湖流域降水变化相对较复杂，Mann-Kendall方法检测到太湖流域年降水量呈振荡性周期变化，并在1980年和2003年发生突变，而Pettitt方法没有检测出太湖流域年降水量的突变；Hurst指数分析表明，未来太湖流域年平均降水量仍将持续增加，年平均气温、最高气温和最低气温仍将持续升高，年相对湿度和年日照时数将持续与过去的变化趋势一致。 (2) 选取IPCC第四次评估报告中推荐的20种GCMs，使用秩打分方法定量评价在太湖流域的适用性。结果表明来自挪威Bjerknes气候研究中心的气候模式BCCR表现最好，基于区域气候模式PRECIS和统计降尺度模型SDSM，生成太湖流域未来2021-2050年气候变化情景，给出了未来时期气温、降水相对基准期的变化情景。两种不同方法对于气温的模拟情景较接近，尤其B2排放情景下的模拟结果基本一致；对于降水的模拟情景差别较大，具有较大的不确定性。 (3) 上游山区划分为9个子流域，并基于典型流域的参数率定结果以及太湖局提供的上游山区19个节点流量过程，生成上游山区对平原区的边界入流，对1999年6月-8月进行了模拟。结果表明，各个节点的流量过程与太湖局提供的数据基本吻合，说明VIC模型可以作为进行未来洪水情景分析的工具。平原区净雨计算考虑了不同下垫面条件对降雨径流关系的影响，模拟了平原16个分区1999年6月-8月的净雨过程，净雨量的相对误差控制在±7%以内，结果较为满意。 (4) 平原区河网概化为795条河道，2394个河道断面以及111个闸门，构建平原区ISIS水力学模型，对太湖流域洪水进行情景分析。结果表明太湖汛期最高水位和平均水位较基准期（1961-1990年）均显著升高，未来诱发同量级太湖最高水位的暴雨重现期将显著减小，太湖流域未来大洪水的发生可能更趋频繁。 (5) 综合考虑不同经济发展模式下，受气候变化、下垫面条件变化的影响，太湖流域至2050年不同重现期洪水水灾损失以及年平均风险的变化，提出了应对未来洪水风险变化的适应性对策措施与建议。