基于SWAT模型对气候变化与人类活动影响下径流变化的量化分析

基于 ＳＷＡＴ 模型对气候变化与人类活动影响下 径流变化的量化分析
陈 鑫１，２，３，刘 艳 丽１，２，刁 艳 芳３，王 国 庆１，２，金 君 良１，２， 鲍 振 鑫１，２，刘 翠 善１，２，贺 瑞 敏１，２，周 美 娜１
（１．南京水利科学研究院 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，南京 ２１００９８； ２．水利部应对气候变化研究中心，南京 ２１００２９；３．山东农业大学 水利土木工程学院，山东 泰安 ２７１０１８）
第 １７ 卷 第 ４ 期 ２０１９年８月
南水北调与水利科技 Ｓｏｕｔｈ－ｔｏ－Ｎｏｒｔｈ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２０１９
ＤＯＩ：１０．１３４７６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｎｓｂｄｑｋ．２０１９．００７９ 陈鑫，刘艳丽，刁艳芳，等．基于 ＳＷＡＴ 模 型 对 气 候 变 化 与 人 类 活 动 影 响 下 径 流 变 化 的 量 化 分 析 ［Ｊ］．南 水 北 调 与 水 利 科 技， ２０１９，１７（４）：０９－１８．ＣＨＥＮ Ｘ，ＬＩＵ Ｙ Ｌ，ＤＩＡＯ Ｙ Ｆ，ｅｔ ａｌ．Ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｎ ｒｕｎｏｆｆ ｉｎ Ｈａｉｈｅ Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎ ｗｉｔｈ ＳＷＡＴ ｍｏｄｅｌ［Ｊ］．Ｓｏｕｔｈ－ｔｏ－Ｎｏｒｔｈ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１９，１７（４）：０９－１８．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
摘要：近年来在气候变化和人类活动共同影响下，海河流域径流出现了较为严重的减少趋势。为厘清气候变化 和 人 类活动对不同类型流域径流变化的影响 ，分别以海河流域 中 受 人 类 活 动 影 响 较 为 显 著 的 漳 河 上 游 流 域 和 受 人 类 活 动不显著的滦河上游流域作为研究对象，基于近６０年的实测径流资料，验证了 ＳＷＡＴ 模型在海河典 型 流 域 的 适 用 性 ；构建了基于 ＳＷＡＴ 模型的径流变化归因分析模型，分析了 两 种 不 同 类 型 流 域 径 流 变 化 特 点 和 两 种 影 响 因 素 的 各自贡献率 ，进而系统分析并对比了不同驱动因素下两 流 域 径 流 变 化 的 差 异 特 征。结 果 表 明：近 ６０ 年 来 两 流 域 的 径流均呈现下降的趋势 ，漳河上游以人类活动为主 导 因 素，其 贡 献 率 为 ６５％；滦 河 上 游 则 以 气 候 变 化 为 主 导 因 素， 其贡献率为８９％。相较于滦河上游流域，受人类活动 影 响 显 著 的 漳 河 上 游 流 域 流 量 值 分 布 更 为 离 散、下 降 更 为 明 显 ，且对平水年和枯水年的影响更为显著。 关键词：海河流域；ＳＷＡＴ 模型；气候变化；人类活动；比较分析
Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉ′ａｎ ２７１０１８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ，ｔｈｅ ｒｕｎｏｆｆ ｉｎ ｔｈｅ Ｈａｉｈｅ Ｒｉｖｅｒ Ｂａ－ ｓｉｎ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｓｅｒｉｏｕｓ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｒｅｎｄ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｌａｒｉｆｙ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｎ ｒｕｎｏｆｆ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｗａｔｅｒｓｈｅｄｓ，Ｔｗｏ ｔｙｐｉｃａｌ ｃａｔｃｈｍｅｎｔｓ ｗａｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ：ｏｎｅ ｗａｓ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｚｈａｎｇｈｅ Ｒｉｖ－ ｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｈａｉｈｅ Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎ；ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｗａｓ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｒｅａｃｈｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｕａｎｈｅ Ｒｉｖｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｎｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｒｕｎｏｆｆ ｄａｔａ ｏｆ ｎｅａｒｌｙ ６０ｙｅａｒｓ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａ－ ｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ＳＷＡＴ ｍｏｄｅｌ ｉｎ ｔｈｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｗａｔｅｒｓｈｅｄｓ ｏｆ Ｈａｉｈｅ Ｒｉｖｅｒ ｗａｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｕｎｏｆｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ａｔｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａ－
中 图 分 类 号 ：Ｐ３３３ 文 献 标 志 码 ：Ａ 开 放 科 学 （资 源 服 务 ）标 识 码 （ＯＳＩＤ）：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｎ ｒｕｎｏｆｆ ｉｎ Ｈａｉｈｅ Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎ ｗｉｔｈ ＳＷＡＴ ｍｏｄｅｌ
ＣＨＥＮ Ｘｉｎ１，２，３，ＬＩＵ Ｙａｎｌｉ １，２，ＤＩＡＯ Ｙａｎｆａｎｇ３，ＷＡＮＧ Ｇｕｏｑｉｎｇ１，２，ＪＩＮ Ｊｕｎｌｉａｎｇ１，２， ＢＡＯ Ｚｈｅｎｘｉｎ１，２，ＬＩＵ Ｃｕｉｓｈａｎ１，２，ＨＥ Ｒｕｉｍｉｎ１，２，ＺＨＯＵ Ｍｅｉｎａ１
（１．Ｎａｎｊｉｎｇ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ－Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ａｎｄ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，