长江流域是我国最大流域,三峡水利工程的修建和蓄水之后对流域水循环产生的影响成为研究的热点问题。水资源是长江流域当地经济发展与生态稳定的重要资源之一,蒸散发作为沟通地面与大气之间的关键的水分能量通量,是流域水循环环节过程中水分迁移改变的最主要途径之一。自2003年三峡水利工程完成蓄水后,流域内水面面积增加,加之气候变化的影响,流域内水循环过程发生了一定改变,进而会造成流域内蒸散发的时空变化特征的改变。因此,准确计算三峡库区流域内蒸散发,探究其对气候变化和人类活动影响的响应机制,为陆地水循环与陆—气系统间能量与水分交换研究具有理论指导意义,而且对于大型水库工程库区水资源保护和可持续利用等具有实际应用价值。基于以上原因,本研究选用陆面模式CLM4.5为模拟平台,采用了对CLM进行耦合社会水循环模块的改进陆面—水文模式,并结合China Meteorological Forcing Dataset(CMFD)气象数据作为大气强迫数据,采用M-K非参数趋势检验、小波周期分析法等方法分析的气候及驱动因子的变化趋势,并利用M-K突变检验确定各气候因子的变化要素的突变点,对于水循环关键环节的实际蒸散发,通过模拟三峡库区流域水分能量通量来分析三峡水利工程建成前后的时空分布特征。获得的主要成果如下:(1)揭示了库区典型区位水分能量通量变化规律。根据典型观测站温度、风速等气候变化特征温度趋势与长序列趋势基本一致,风向ESE风为主导,风速为0~4级风为主;不同时间尺度下水分能量通量的演变过程。其中,以日尺度潜热通量呈“单峰”趋势;月尺度下总体呈现在夏季高,冬季低的趋势。(2)构建了基于社会水循环的陆面—水文模型。在典型区位水分能量通量分析的基础上,将经多维度精度评价的大气强迫数据、MODIS解译完成土地利用及USGS土地覆被数据作为地表参数化数据、以及展布的人类取用水、GDP及人口数据作为社会水循环耦合模块的输入,搭建了陆—气系统之间水循环过程模型,而后通过典型站点观测数据,优化模型参数,用于定量反映气候变化和人类活动对水分能量通量过程的影响。(3)分析了三峡库区流域气候变化特征及其对水分能量通量的响应。时间尺度上,多年平均气温呈上升趋势。其中,年平均气温、春季、秋季、冬季平均气温呈显著上升趋势,夏季平均气温呈上升趋势;年均降水量、春季、秋季的降水量均呈下降趋势,夏季的降水量呈上升趋势,趋势均不显著。空间尺度上,库尾区域气温相对较高,库中南方及库首西北部气温相对较低,流域内平均气温相差约为6.2℃,年平均气温整体上在三峡库区流域呈现由西南向东北递减的趋势;流域多年降水多集中于库中地区,年平均降水量呈现由中间向东西两侧递减的分布特征。(4)解析了时空尺度水分能量通量变化规律。三峡库区流域建库前年均蒸散发量大约为579.5 mm/a,春季平均蒸发量为147.0 mm/a,夏季平均蒸发量为273.3 mm/a,秋季平均蒸发量为121.7 mm/a,冬季平均蒸发量为37.5 mm/a;建库后年均蒸散发量为602.0mm/a,春季平均蒸发量为159.1 mm/a,夏季平均蒸发量为281.9 mm/a,秋季平均蒸发量为121.3 mm/a,冬季平均蒸发量为39.7 mm/a;空间上来看,实际蒸散发及其分项地面蒸发量和植被蒸腾量变化趋势较为一致,在库中东部、库尾东南部均呈增加趋势;而植被蒸发量在蓄水后库中较蓄水前呈现减少趋势。变动幅度上,植被蒸发量在库中范围内减少幅度较大,植被蒸腾量在库尾范围内增幅较大。本研究从模拟三峡库区流域蒸散发着手,通过选取考虑社会水循环的改进陆面—水文模型,提高了流域内实际蒸散发的模拟精度。通过完成三峡库区流域蒸散发模拟工作以及针对蒸散发时空分布特征的研究,可以为探究三峡库区建成前后实际蒸散发在区域水循环中的作用,维持长江流域水资源的可持续发展及保护提供科学支撑。