Prediction of Future Runoff Changes in the Bahe River Basin Based on Different Scenarios from CMIP6

ZHANG Sicong; HUANG Lingmei

doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2026.09.003

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Prediction of Future Runoff Changes in the Bahe River Basin Based on Different Scenarios from CMIP6

更新时间：2026-10-10

- Prediction of Future Runoff Changes in the Bahe River Basin Based on Different Scenarios from CMIP6
- PEARL RIVER Vol. 47, Issue 9, Pages: 25-33(2026)
- 作者机构：
  
  西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室，陕西西安 710000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.3969/j.issn.1001-9235.2026.09.003
  CLC： TV121
- Received：31 March 2026，
  
  Revised：2026-05-11，
  
  Accepted：12 May 2026，
  
  Online First：15 May 2026，
  
  Published：25 September 2026
- 稿件说明：
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张思聪，黄领梅.基于CMIP6不同情景的灞河流域未来径流变化预估［J］.人民珠江，2026，47（9）：25-33.

ZHANG Sicong,HUANG Lingmei.Prediction of Future Runoff Changes in the Bahe River Basin Based on Different Scenarios from CMIP6[J].PEARL RIVER,2026,47(09):25-33.
张思聪，黄领梅.基于CMIP6不同情景的灞河流域未来径流变化预估［J］.人民珠江，2026，47（9）：25-33. DOI： 10.3969/j.issn.1001-9235.2026.09.003.

ZHANG Sicong,HUANG Lingmei.Prediction of Future Runoff Changes in the Bahe River Basin Based on Different Scenarios from CMIP6[J].PEARL RIVER,2026,47(09):25-33. DOI： 10.3969/j.issn.1001-9235.2026.09.003.

摘要

气候变化深刻影响区域水循环，预估未来径流变化对水资源规划具有重要意义。基于CMIP6中6种全球气候模式输出数据，采用Delta分位数偏差校正与多模式集合平均法构建未来气候情景数据集，耦合SWAT分布式水文模型，系统评估SSP126、SSP245、SSP585三种情景下，2026—2100年灞河流域降水、气温及径流的时空演变特征。未来流域降水量呈增加趋势，SSP585情景远期增幅达20.8%，最高、最低气温持续上升，SSP585情景远期分别升温4.56℃、4.28℃；径流年际呈阶段化分异，远期SSP126、SSP585径流均值达11.05、11.26 m³/s，SSP245平稳波动；径流年内为单峰型分布，峰值出现在9月，高排放情景下丰水期径流增加更突出。灞河流域气候要素变化与排放强度密切相关，高排放路径会显著加剧气候要素及径流的年际波动与极端性，低排放路径可有效抑制变率增大，不同排放情景对径流年内分配的影响在丰水期更为显著。

Abstract

Climate change profoundly affects regional water cycle processes; scientifically projecting future runoff changes is of great practical significance for watershed water resource planning and management

flood control and disaster mitigation

and ecological security. This study utilizes output data from six representative global climate models within the Sixth International Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6). A quantile delta bias correction method is applied to eliminate systematic model biases and improve the simulation capacity for extreme events

and a multi-model ensemble averaging approach is further employed to construct future climate scenario datasets

effectively reducing structural uncertainties inherent in individual models. On this basis

the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) distributed hydrological model is coupled to systematically evaluate the spatiotemporal evolution characteristics and phased differentiation patterns of precipitation

temperature

and runoff in the Bahe River Basin from 2026 to 2100 under three typical emission pathways: SSP126 (low-forcing sustainable development scenario)

SSP245 (medium-forcing intermediate development scenario)

and SSP585 (high-forcing conventional development scenario). The results show that under all three scenarios

future precipitation in the basin exhibits an increasing trend

with the increment gradually growing over time; under the SSP585 scenario

the precipitation increase reaches as high as 20.8% in the far future

and interannual variability intensifies significantly with rising emission strength. Both maximum and minimum temperatures show continuous increases

reaching 4.56 ℃ and 4.28 ℃

respectively

under the SSP585 scenario in the far future

with notably increased temperature variability under the high-emission pathway. Runoff exhibits pronounced phased differentiation in its interannual variation: differences among scenarios are small in the near future but become increasingly pronounced in the medium to far future. In the far future

mean runoff values under SSP126 and SSP585 reach 11.05 m³/s and 11.26 m³/s

respectively

showing upward trends

while runoff under SSP245 exhibits stable fluctuations. The intra-annual distribution of runoff follows a typical unimodal pattern

with the peak occurring in September; under the high-emission scenario

runoff increases during the wet season (May-September) are more prominent

whereas differences among scenarios during the dry season are relatively small. Comprehensive analysis shows that changes in climatic factors in the Bahe River Basin are closely related to the intensity of greenhouse gas emissions. The high-emission pathway significantly exacerbates interannual variability and extremity of climatic factors and runoff

thereby increasing flood risk

while the low-emission pathway effectively suppresses the increase in variability and maintains a relatively stable water cycle. The impacts of different emission scenarios on intra-annual runoff distribution are more pronounced during the wet season

providing a "scenario-response" decision-making basis for adaptive water resources management and flood regulation in the basin.

关键词

Keywords

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