Assessment of hydrological response and water balance components using the Variable Infiltration Capacity model in the Cauvery River Basin, India

方法

VIC水文模型+IMD气象、MODIS植被、SRTM地形数据，长序列模拟与水库入

发现

蒸散是主导损失项（ET/降水0.68），径流系数0.26，1990年代末干旱后2005年后部分恢复。

机会点

可引入遥感蒸散与土壤水分同化提升VIC在数据稀缺流域的精度，并耦合灌溉用水与作物种植结构。

在流域尺度上准确估算水量平衡各分量，对于可持续水资源管理至关重要，尤其是在气候变率加剧和人类活动压力日益增大的地区。本研究选取印度半岛主要河流流域之一的高韦里河流域（Cauvery River Basin）作为研究对象。本研究采用可变下渗容量（Variable Infiltration Capacity, VIC）模型，并结合基于卫星的遥感数据集，对高韦里河流域进行了综合水量平衡分析。研究使用印度气象局（India Meteorological Department, IMD）提供的气象强迫数据、MODIS衍生的植被参数以及航天飞机雷达地形测绘任务（Shuttle Radar Topography Mission, SRTM）地形数据来刻画流域的空间异质性。研究对1951—2019年进行了长期模拟，以评估地表和地下各分量的时空变异性。结果表明，降雨具有显著的年际变异性，并对径流生成产生强烈影响，而蒸散发在整个流域则保持相对稳定并构成主要的损失分量。20世纪90年代末至21世纪初降雨减少导致径流减少和水文压力增加，而2005年之后的情况显示流域水资源可利用量出现部分恢复。该流域的径流—降雨系数和蒸散发比分别估算为0.26和0.68。研究纳入水库表征以分析主要水库的入流动态。模型性能评估表明，模拟流量与观测流量总体吻合良好，其中Hemavathy站的模拟性能优于Krishna Raja Sagara站（Hemavathy：r = 0.93，NSE = 0.87，KGE = 0.93；RMSE = 72.68 m³/s，MAE = 37.43 m³/s，PBIAS = -4.47%；Krishna Raja Sagara：r = 0.85，NSE = 0.68，KGE = 0.13；RMSE = 116.26 m³/s，MAE = 68.99 m³/s，PBIAS = 23.33%）。总体而言，将遥感数据集与VIC框架相结合，为流域尺度水文评估提供了一种稳健的方法，并可为知情的水资源规划与管理提供支持。