【摘 要】
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黄河上游水源涵养区作为整个黄河流域的主要产水区,近几十年来径流持续下降,对整个黄河流域的水资源、水生态和水安全都产生重要影响。研究黄河上游水源涵养区过去径流变化的特征及影响因素,并探究未来气候模式下径流变化规律,是流域水资源利用与管理的迫切需求。本文以黄河上游水源涵养区为研究区,运用Mann–Kendall趋势和突变检验方法对气象水文数据变化特征进行分析,并依据径流序列突变检验结果划分“天然期”和
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黄河上游水源涵养区作为整个黄河流域的主要产水区,近几十年来径流持续下降,对整个黄河流域的水资源、水生态和水安全都产生重要影响。研究黄河上游水源涵养区过去径流变化的特征及影响因素,并探究未来气候模式下径流变化规律,是流域水资源利用与管理的迫切需求。本文以黄河上游水源涵养区为研究区,运用Mann–Kendall趋势和突变检验方法对气象水文数据变化特征进行分析,并依据径流序列突变检验结果划分“天然期”和“影响期”;再基于天然期的数据资料构建了研究区SWAT（Soil Water Assessment Tool）水文模型,利用模型模拟法定量分析了气候变化和人类活动对研究时段内不同区域径流变化的影响,计算研究区2009-2015年耗水量和大中型水库库容调蓄量以及土地利用变化对径流变化的贡献量,来进一步分析人类活动对径流变化的贡献;并对未来气候情景下的径流变化进行了模拟分析,探究了不同时空尺度下黄河流域上游水源涵养区径流变化的规律和动态机制,以期对黄河上游水资源管理、生态环境保护与高质量发展提供决策依据与科学指导。研究主要结论如下:（1）利用研究区6个水文站1965-1985年天然径流数据,从年、月、日尺度上对SWAT模型进行参数率定和验证。研究表明,年尺度上率定期的R~2和Ens均大于0.80,验证期R~2和Ens均大于0.70;月尺度上率定期R~2和Ens均大于0.84,验证期R~2和Ens均大于0.77;日尺度上率定期和验证期R~2和Ens均大于0.70。三个时间尺度下6个站点的相对误差在率定期和验证期均处于±15%之间。总体来说,SWAT模型在黄河上游水源涵养区具有较好的适用性。（2）对研究区1965-2015年实测径流序列进行突变检验,并结合水库修建时间将1986年划分为研究区径流序列突变点,并依据突变点划分天然期（1965-1985年）和影响期（1986-2015年）。对研究区水文气象数据进行趋势分析,研究结果表明:1965-2020年研究区降水和气温总体呈显著的上升趋势。1965-2015年研究区径流总体呈下降趋势。（3）与基准期1965-1985年相比,气候变化是源区1986-2015年径流减少的主导因素,贡献率约为81.46%。人类活动是源区下游农业区1986-2015年径流减少的主导驱动因素,贡献率约为78.95%,其中人类活动主要表现为工农业耗水、水库库容调蓄,在所有人类活动贡献中的占比约为77.00%。土地利用变化对径流变化影响的贡献在所有人类活动献中的占比相对较少。（4）CNRM-CM6-1气候模式的SSP126、SSP245和SSP585情景路径下,研究区2021-2100年降水较历史时期（1986-2020年）约增加10.82%-23.35%,气温较历史时期约增1.9℃-3.9℃。维持当前土地利用情景不变的情况下,SSP126情景路径下2021-2100年径流较历史时期（1986-2020年）增加16.92%,SSP245情景路径下增加16.58%,SSP585情景路径下增加33.32%。
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