付曉花,董增川,劉　晨,徐　偉,談娟娟

(1. 河海大學水文水資源學院,江蘇 南京　210098; 2. 蘇州相城區(qū)水利局太平水務站,江蘇 蘇州　215137)

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不同驅(qū)動因子對漳衛(wèi)南運河流域徑流變化的影響

付曉花1,董增川1,劉晨2,徐偉1,談娟娟1

(1. 河海大學水文水資源學院,江蘇 南京210098; 2. 蘇州相城區(qū)水利局太平水務站,江蘇 蘇州215137)

摘要：基于漳衛(wèi)南運河流域3期(1985年、1995年和2005年)的土地利用圖、土壤分布圖和主要水文氣象站1960—2010年溫度、降水、徑流等基本資料構(gòu)建SWAT分布式水文模型,建立了基于SWAT模型的氣候變化和人類活動對流域徑流影響的分項量化方法。在量化分析氣候變化和人類活動對漳衛(wèi)南運河流域徑流影響的基礎上,通過對不同情景的模擬計算,定量分析了不同年代水土保持、城鎮(zhèn)化、水利工程和社會經(jīng)濟用水等不同人類活動驅(qū)動因子對流域徑流變化的貢獻率。結(jié)果表明:相對于基準期(1960—1978年),不同年代氣候變化和人類活動對徑流的影響程度不同,變化期(1979—2010年)氣候變化和人類活動對徑流變化的貢獻率為29.39%和70.61%;在不同人類活動驅(qū)動因子中,除城鎮(zhèn)化使徑流增加外,水土保持、水利工程和社會經(jīng)濟用水均使徑流減少,且社會經(jīng)濟用水對徑流變化的影響最大,超過人類活動引起的徑流減少總量的50%。

關鍵詞：氣候變化;人類活動;驅(qū)動因子;SWAT模型;徑流變化;貢獻率;漳衛(wèi)南運河流域

河川徑流作為最重要的淡水資源,其演變與人類息息相關。河川徑流變化及其驅(qū)動力研究已備受關注。氣候變化和人類活動是徑流變化的主要驅(qū)動因子,如何從發(fā)生變異的水文要素中分離出2種因子的貢獻率成為當前流域水文研究的熱點和難點[1]。近年來,很多學者紛紛開展量化分析氣候變化和人類活動兩大主要驅(qū)動因子對河川徑流變化的貢獻[2-9],而關于不同人類活動因子對河川徑流的量化研究甚少[10-12]。量化分析不同驅(qū)動因子對河川徑流變化的貢獻,對于認知徑流演變規(guī)律和實現(xiàn)水資源的綜合利用與綜合管理具有重要意義。

漳衛(wèi)南運河是海河流域最南部的防洪骨干水系,屬于嚴重資源性缺水地區(qū),水資源短缺已嚴重影響流域的經(jīng)濟發(fā)展。定量分析漳衛(wèi)南運河流域徑流變化的原因,是科學合理開發(fā)利用流域水資源的基礎,對于保障流域社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、促進和諧社會建設具有重要價值。本文基于SWAT模型對漳衛(wèi)南運河流域徑流進行模擬,分析氣候變化和人類活動對流域徑流變化的影響,并定量分析氣候變化和不同人類活動驅(qū)動因子對漳衛(wèi)南運河流域徑流變化的貢獻率。

1資料來源和處理

漳衛(wèi)南運河水系位于太岳山以東,滏陽河、子牙河以南,黃河、馬頰河以北,流經(jīng)山西省、河南省、河北省、山東省及天津市,最后流入渤海。流域范圍為東經(jīng)112°～118°,北緯35°～39°,流域面積為37 700 km2,其中上游山區(qū)25 466 km2,中下游平原區(qū)12 234 km2。流域地處溫帶半干旱半濕潤季風氣候區(qū),四季分明,春季干燥多風,夏季濕潤多雨,秋季秋高氣爽,冬季寒冷少雪。由于地勢和氣候特性,該地區(qū)降水有明顯的帶性差異,且年內(nèi)、年際分配極不均勻。容易形成春季干旱、夏季集中暴雨洪水。

研究區(qū)域為漳河和衛(wèi)河交匯后衛(wèi)運河臨清站以上部分,如圖1所示。臨清站以下部分為狹長河道,水流演算相對簡單,暫不考慮。SWAT模型需要輸入大量空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),包括流域數(shù)字高程模型(DEM)、土地利用圖、土壤分布圖、流域內(nèi)氣象數(shù)據(jù)、水文、水庫、取用水等,本文所使用的DEM數(shù)據(jù)為1∶250 000數(shù)字高程模型;3期(1985年、1995年、2005年)土地利用數(shù)據(jù)來源于美國Landsat衛(wèi)星TM影像數(shù)據(jù);土壤數(shù)據(jù)庫采用中國科學院資源環(huán)境科學數(shù)據(jù)中心提供的1∶100萬的土壤分布圖;溫度資料選用流域內(nèi)4個氣象站1960—2010年逐日觀測資料,數(shù)據(jù)來源于中國氣象科學數(shù)據(jù)共享服務網(wǎng);降水資料選用研究區(qū)內(nèi)42個雨量站逐日降水資料;水文資料選用研究區(qū)域出口站—臨清站1960—2010年逐日流量資料,數(shù)據(jù)均來源于水文年鑒;水庫選取流域內(nèi)漳澤水庫、后灣水庫、岳城水庫和小南海水庫等4個大型水庫(均于1959年前后興建)逐日出庫流量以及相應水庫渠道引水流量資料;用水量數(shù)據(jù)來源于水資源公報、水利年鑒等;水土保持數(shù)據(jù)來源于有關水土流失綜合治理、水土保持規(guī)劃、水土保持情況普查等資料;城鎮(zhèn)化數(shù)據(jù)來源于1985—2010年中國城市統(tǒng)計年鑒。

圖1　研究區(qū)概況Fig. 1　Sketch map of study area

2研 究 方 法

2.1　基準期和變化期劃分

采用流域水文模擬法分析氣候變化和人類活動對徑流的影響,通常需要根據(jù)實測資料將流域水文序列劃分為基準期和變化期。本文以臨清站為代表站,采用年徑流量累積曲線法來界定人類活動顯著影響時期。關于年徑流量的累積曲線,對于正常的水文年,如果不受人類活動干擾,各年的來水量雖然有豐枯變化,徑流累積點也會有波動,但沒有系統(tǒng)偏離。如果受到外界人類活動影響,徑流累積點據(jù)會發(fā)生明顯的系統(tǒng)偏離[13]。

根據(jù)臨清站實測資料繪制的年徑流累積曲線如圖2所示。從圖2可以看出,臨清站在1964年第1次出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點,1978年左右再次出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點,曲線偏離了原來的趨勢。經(jīng)研究,在此期間漳衛(wèi)南運河流域降水要素未發(fā)生突變[14-15],說明漳衛(wèi)南運河徑流在一定程度上受到人類活動的影響?？紤]研究系列的長度,綜合流域?qū)嶋H情況,參考相關文獻[14,16],最終選取1978年作為劃分基準期和變化期的突變點,即認為1960—1978年為基準期,1979—2010年為變化期。

圖2　漳衛(wèi)南運河流域臨清站年徑流累積曲線Fig. 2　Accumulative curve of annual runoff at Linqing Station in Zhangweinan River Basin

2.2　模型構(gòu)建及參數(shù)率定

將DEM數(shù)據(jù)輸入SWAT模型,由于漳衛(wèi)南運河水系DEM提取的河網(wǎng)與實際河網(wǎng)偏差較大,故將實際河網(wǎng)數(shù)字水系通過SWAT模型中的burn-in命令來輔助生成河網(wǎng)水系。通過一系列分析計算,最終將研究區(qū)域劃分為67個子流域(圖3)。

圖3　漳衛(wèi)南運河流域子流域劃分Fig. 3　Sub-basin definition in Zhangweinan River Basin

輸入流域土地利用圖、土壤分布圖,并對坡度進行劃分,按照模型要求進行重分類,設定閾值后進行疊加,最終將漳衛(wèi)南運河流域劃分為2 276個水文響應單元。

采用SWAT-CUP的SUFI2方法對模型參數(shù)進行敏感性分析和率定,模型模擬過程中敏感性參數(shù)主要有深蓄水層滲透系數(shù)、淺層地下水徑流系數(shù)、土壤可利用水量、河岸基流α系數(shù)、SCS徑流曲線系數(shù)、主河道曼寧系數(shù)、地下水再蒸發(fā)系數(shù)、基流α系數(shù)、土壤蒸發(fā)補償系數(shù)等。根據(jù)基準期和變化期的劃分,利用基準期1960—1978年實測資料進行模型率定和檢驗,其中1960—1961年實測資料作為預熱期,1962—1970年用于模型參數(shù)率定,1971—1978年用于模型驗證。采用判定系數(shù)(R2)、納什系數(shù)(Nash-Suttcliffe)以及相對誤差(δ)對模擬誤差進行分析。

從圖4可以看出,率定期月徑流模擬值和實測值變化趨勢基本一致,取得了較合理的模擬精度,其中R2、納什系數(shù)以及δ分別為0.88、0.87和-2.62%。驗證期的模擬精度比率定期有所降低,其中R2、納什系數(shù)以及δ分別為0.74、0.74和4.99%,模型模擬精度達到校準要求,表明SWAT模型在漳衛(wèi)南運河流域應用中具有較好的模擬能力和適用性。

圖4　漳衛(wèi)南運河率定期和驗證期月徑流模擬值與實測值比較Fig. 4　Comparison between simulated values and measured values in calibration and verification terms in Zhangweinan River

2.3　氣候變化和人類活動對徑流影響量化方法

由于受基準期和變化期劃分的影響,2個時期序列較短,進行量化分析時氣候變化量受降水、溫度豐枯變化影響較大。故本文考慮降水、溫度豐枯變化影響,認為變化期的實測徑流量與基準期的基準值之間的差值包括3部分:人類活動影響部分、氣候變化影響部分、豐枯變化影響部分。具體氣候變化和人類活動對徑流影響量化方法見文獻[17-18]、方案1和方案2參見文獻[17],分割原理圖如圖5所示。

3氣候變化及人類活動對徑流變化影響分析

漳衛(wèi)南運河流域研究時段內(nèi)的實測降水、溫度數(shù)據(jù)輸入模型模擬得到的徑流結(jié)果和以還原降水、溫度數(shù)據(jù)輸入模型模擬的徑流結(jié)果見表1。

表1　漳衛(wèi)南運河氣候變化和人類活動影響結(jié)果Table 1　Impacts of climate changes and human activities on runoff in Zhangweinan River Basin　m3/s

圖5　氣候變化和人類活動對徑流變化定量分割原理Fig. 5　Quantitative segmentation principle for impacts of climate changes and human activities on runoff

表2　有無水土保持措施條件下漳衛(wèi)南運河流域徑流變化Table 2　Runoff variation with and without water and soil conservation measurements in Zhangweinan River Basin

由表1可以看出,變化期相對基準期的豐枯變化影響量為25.02 m3/s,比氣候變化影響量13.74 m3/s大,各年代豐枯變化影響量均較大,計算結(jié)果證實了漳衛(wèi)南運河流域內(nèi)豐枯變化對于分離氣候變化的影響較大,不可忽略。變化期氣候變化和人類活動均使徑流減少,其影響量分別為13.74 m3/s和33.00 m3/s,兩者對徑流變化影響的貢獻率為29.39%和70.61%,由此可得出徑流變化的主要驅(qū)動力為人類活動影響,且各年代人類活動對徑流量變化的貢獻率均在70%左右,分析結(jié)果與客觀實際認同一致。

不同年代背景下,氣候變化和人類活動對徑流的影響程度不同,20世紀80年代人類活動對徑流變化的影響達到72.46%,是各年代中影響最大的。這個數(shù)據(jù)與流域該時期沿岸工農(nóng)業(yè)快速發(fā)展,1981年和1985年開始通過民有渠、漳南渠分別向邯鄲市和安陽市提供城市供水,四大灌區(qū)引水量增加等人類活動對水資源的需求及影響日益增長的趨勢相符。

4不同人類活動驅(qū)動因子對徑流變化的影響

4.1　水土保持對漳衛(wèi)南運河流域徑流的影響分析

利用SWAT模型模擬有無水土保持措施條件下徑流變化過程。選取漳衛(wèi)南運河流域臨清站實測水文過程,保持氣象資料等輸入條件不變,輸入漳衛(wèi)南運河流域20世紀80年代土地利用資料,得到無水土保持措施條件下的徑流變化過程,該徑流模擬值與基準期模擬徑流量的差值,即認為是氣候變化引起;將不同年代水土保持措施數(shù)據(jù)分別應用在20世紀80年代土地利用狀態(tài)下,輸入該土地利用資料,得到有水土保持措施條件下的徑流模擬變化過程,該徑流模擬值與無水體保持措施條件下的徑流模擬過程的差值,即認為是水土保持措施對流域徑流量的影響量,模擬結(jié)果見表2。

由表2可以看出,水土保持措施減少了漳衛(wèi)南運河流域的徑流量。其中20世紀80年代、20世紀90年代和21世紀00年代貢獻量分別為2.51 m3/s、4.50 m3/s和8.73 m3/s,隨著水土保持措施的不斷加強,流域內(nèi)治理水土流失面積不斷加大,而減少流域內(nèi)水土流失所帶來的人力、物力損失,對于促進流域生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有巨大的經(jīng)濟效益。

4.2　城鎮(zhèn)化對漳衛(wèi)南運河流域徑流的影響分析

利用SWAT模型構(gòu)建城鎮(zhèn)化前后徑流模擬變化過程。保持氣象資料等輸入條件不變,輸入1985年漳衛(wèi)南運河流域土地利用資料,得到的徑流模擬變化過程認為是城鎮(zhèn)化前的徑流過程。根據(jù)統(tǒng)計年鑒1985—2010年城鎮(zhèn)化面積的變化,改變土地利用條件,保持其他條件不變,模擬得到不同時期流域城鎮(zhèn)化后的徑流過程。城鎮(zhèn)化后與城鎮(zhèn)化前的徑流模擬過程的差值,即認為是城鎮(zhèn)化對流域徑流量的影響量,模擬結(jié)果見表3。

表3　城鎮(zhèn)化前后漳衛(wèi)南運河流域徑流變化Table 3　Runoff variation before and after urbanization in Zhangweinan River Basin

由表3可以看出,城鎮(zhèn)化增加了漳衛(wèi)南運河流域的徑流量,其中20世紀80年代、20世紀90年代和21世紀00年代貢獻量分別為0.15 m3/s 、0.57 m3/s和1.35 m3/s。城鎮(zhèn)化對漳衛(wèi)南運河流域徑流影響較大,隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,流域城鎮(zhèn)化面積不斷增加,改變了徑流匯流的下墊面條件,城鎮(zhèn)洪澇災害將日益嚴重。流域內(nèi)城鎮(zhèn)化面積的顯著增加應得到重視,流域內(nèi)相關部門在做好經(jīng)濟發(fā)展的同時,應合理控制城鎮(zhèn)化的飛速發(fā)展,為流域水資源的合理利用做出長遠規(guī)劃。

4.3　水利工程對漳衛(wèi)南運河流域徑流的影響分析

利用SWAT模型構(gòu)建有無水庫條件下徑流模擬變化過程,利用漳衛(wèi)南運河流域基準期率定好的模型參數(shù),將變化期的氣象資料等輸入模型,不加載水庫資料,得到各水庫所在子流域出口流量過程,即無水庫情況下的徑流過程。保持其他輸入條件不變,分別加載各水庫資料,模擬得到有水庫條件下各水庫所在子流域出口流量過程。認為有水庫和無水庫條件下各子流域出口流量的差值為各水庫對流域徑流量的影響量。分別對20世紀80年代、20世紀90年代和21世紀00年代漳衛(wèi)南運河流域漳澤水庫、岳城水庫、后灣水庫和小南海水庫對徑流的影響進行分析,結(jié)果見表4。

表4　有無水庫條件下漳衛(wèi)南運河流域徑流變化Table 4　Runoff variation with and without reservoirs in Zhangweinan River Basin

水庫是在江河上筑壩(閘)所形成的能攔蓄徑流、調(diào)節(jié)水量的蓄水工程。通過水庫調(diào)節(jié),既可削減汛期洪水的下泄流量,減輕下游洪水災害,又可以提高水的利用率,獲得發(fā)電、灌溉、供水、養(yǎng)殖以及發(fā)展旅游等綜合效益。在河流上興修水庫雖然效益明顯,但同時改變了天然河流的水文情勢,其對河流及其周圍生態(tài)系統(tǒng)的破壞也是不言而喻的。20世紀60年代以后,漳衛(wèi)南運河流域上游修建了大量的引水、蓄水工程,水資源開發(fā)量急劇增加,造成下游來水量劇減?？缌饔蛞淖兞撕恿魈烊粡搅鞯臅r空分布,為此有必要研究水利工程對流域徑流的影響程度,算清水賬,以全面、優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)資料為社會服務。

由表4可以看出,不同年代,岳城水庫、漳澤水庫和后灣水庫對漳衛(wèi)南運河流域徑流的減少做出了貢獻,20世紀80年代小南海水庫使徑流略有增加,但增加不明顯,這可能與水庫調(diào)節(jié)蓄水有關,也可能由于數(shù)據(jù)統(tǒng)計和模型誤差引起,具體原因有待進一步深入探討。對比4個大型水庫,岳城水庫對漳衛(wèi)南運河流域徑流的減少貢獻量較大,其中20世紀80年代、20世紀90年代和21世紀00年代分別使漳衛(wèi)南運河流域徑流減少5.50 m3/s、3.40 m3/s和4.06 m3/s?？梢?漳衛(wèi)南運河流域水利工程對徑流影響較大。

4.4　社會經(jīng)濟用水對漳衛(wèi)南運河流域徑流的影響分析

由于渠道取用水主要用于流域內(nèi)和流域外工業(yè)、農(nóng)業(yè)等社會經(jīng)濟發(fā)展,因此采用渠道取用水反映社會經(jīng)濟用水對流域徑流的影響。利用SWAT模型構(gòu)建有無取水條件下徑流模擬變化過程。利用漳衛(wèi)南運河流域基準期率定好的模型參數(shù),將變化期的氣象資料等輸入模型,模擬得到的徑流量反映了原始土地利用和用水結(jié)構(gòu)狀態(tài)下的產(chǎn)匯流過程,即無取水情況下的徑流過程,該徑流模擬值與基準期模擬徑流量的差值,即認為是由氣候變化引起;分別加載輸入不同年代漳衛(wèi)南運河流域模型需要的狀態(tài)參數(shù),并在模型文件.wus中分別輸入實測各取水口流量資料,得到有取水情況下的徑流過程,該徑流量與基準期徑流量之間的差值包括兩部分:一部分為氣候變化影響部分,另一部分為取用水影響部分。而有無取用水條件下徑流量的差值即為取用水對徑流量的影響量,結(jié)果見表5。

表5　有無取用水條件下漳衛(wèi)南運河流域徑流變化Table 5　Runoff variation with and without water consumption in Zhangweinan River Basin

由表5可以看出,取用水對漳衛(wèi)南運河流域徑流的減少做出了較大貢獻,其中20世紀80年代、20世紀90年代和21世紀00年代貢獻量分別為25.00 m3/s、23.13 m3/s和21.56 m3/s?？梢?取用水對漳衛(wèi)南運河流域徑流減少的貢獻量逐年代遞減。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,流域內(nèi)對水資源的需求越來越大,大量開發(fā)地下水資源,導致地下水超采,不利于水資源的可持續(xù)利用。為使流域水資源得到合理利用,相關部門應采取措施,合理控制社會經(jīng)濟用水,為流域水資源的可持續(xù)利用做出合理規(guī)劃。

4.5　不同人類活動因子對漳衛(wèi)南運河流域徑流減少的貢獻率匯總

根據(jù)前文研究結(jié)果,給出不同人類活動因子對漳衛(wèi)南運河流域徑流減少的貢獻率,見表6。

表6　不同人類活動對漳衛(wèi)南運河流域徑流減少的貢獻率Table 6　Summary of contribution rates of different human activities on runoff reduction in Zhangweinan River Basin

由表6可以看出,不同人類活動因子對徑流減少的貢獻率之和不為100%,這主要是由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)和水文模型都不可避免地存在一定誤差。從表6中可以看到,漳衛(wèi)南運河流域不同年代社會經(jīng)濟用水對徑流減少的貢獻率最大,已超過人類活動引起的徑流減少量的50%。而在這個經(jīng)濟發(fā)展的社會,一旦水資源緊張,便會產(chǎn)生城市和工業(yè)用水擠占農(nóng)業(yè)用水,農(nóng)業(yè)用水擠占生態(tài)用水,靠犧牲環(huán)境謀求一時的經(jīng)濟發(fā)展,從而導致生態(tài)、環(huán)境的大范圍急劇惡化。從長遠來看,生態(tài)破壞如果得不到有效遏制,將影響民族的生存和繁衍,威脅社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。為此,相關部門應采取相應措施,合理利用水資源,高度重視流域生態(tài)問題,抓好流域的水生態(tài)恢復和保護工作,這是現(xiàn)代水利的要求,更是水利工作者義不容辭的責任。

5結(jié)語

應用年徑流量累積曲線法界定人類活動顯著影響時期,確定了漳衛(wèi)南運河流域的基準期(1960—1978年)和變化期(1979—2010年)。采用SWAT-CUP的SUFI2方法對SWAT模型參數(shù)進行敏感性分析和率定,并采用判定系數(shù)(R2)、納什系數(shù)(Nash-Suttcliffe)以及相對誤差(δ)對模擬誤差進行分析,結(jié)果表明SWAT模型在漳衛(wèi)南運河流域應用中具有較好的模擬能力和適用性。為削弱變化期降水、溫度豐枯變化對分離氣候變化和人類活動影響量的干擾,將有無豐枯變化的2種氣候情景輸入模型中,構(gòu)建有無降水和溫度還原計算的SWAT模型,并建立了相應的氣候變化和人類活動對徑流影響量化方法,定量分析了漳衛(wèi)南運河流域氣候變化和人類活動對徑流變化的貢獻率。在此基礎上,通過對不同情景的模擬計算,定量分析了水土保持、城鎮(zhèn)化、水利工程和社會經(jīng)濟用水等不同人類活動因子對漳衛(wèi)南運河流域徑流變化的貢獻率。結(jié)果表明,1979—2010年氣候變化和人類活動都對徑流的減少做出了貢獻,而人類活動是導致漳衛(wèi)南運河流域徑流減少的主要原因,其貢獻率為70.61%。不同人類活動因子中,除城鎮(zhèn)化使徑流增加外,其他各因子都對徑流的減少做出了貢獻,其中20世紀80年代、20世紀90年代和21世紀00年代水土保持對徑流的貢獻率分別為7.98%、15.50%、22.68%;城鎮(zhèn)化對徑流的貢獻率分別為-0.48%、-1.96%、-3.51%;水利工程對徑流的貢獻率分別為19.02%、19.04%、17.28%;社會經(jīng)濟用水對徑流的減少貢獻率最大,各年代的貢獻率分別為79.43%、79.65%、56.61%?？梢?隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,流域?qū)λY源的需求越來越強,相關部門應采取綜合措施著力解決漳衛(wèi)南運河流域水資源問題,使經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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Impact of different driving factors on runoff in Zhangweinan River Basin

FU Xiaohua1, DONG Zengchuan1, LIU Chen2, XU Wei1, TAN Juanjuan1

(1.CollegeofHydrologyandWaterresources,HohaiUniversity,Nanjing210098,China;

2.TaipingWaterStation,SuzhouXiangchengWaterConservancyBureau,Suzhou215137,China)

Abstract:Based on land-use maps and soil distribution maps of three years (1985, 1995, and 2005) and basic information, such as temperature, precipitation, and runoff, from the main hydrological stations in the Zhangweinan River Basin during the period from 1960 to 2010, this paper establishes a distributed hydrological model, soil and water assessment tool (SWAT) model, and proposes an itemized quantitative method to measure the impact of climate changes and human activities on runoff. By simulating different scenarios, the contribution rates of different human-activity driving factors, such as water and soil conservation, urbanization, hydraulic engineering, and social economy water consumption, to runoff in different eras were quantitatively calculated based on the quantitative analysis of the impact of climate changes and human activities on runoff in the Zhangweinan River Basin. The results show that there are different impact degrees of climate changes and human activities on runoff in different eras. Compared with the baseline period from 1960 to 1978, the contribution rates of climate changes and human activities to runoff of the changing period from 1979 to 2010 are 29.39% and 70.61%, respectively. All driving factors of human activities caused runoff to decrease, except for urbanization. The impact of social economy water consumption is greatest, accounting for more than 50% of the total runoff reduction caused by human activities.

Key words:climate change; human activity; driving factor; SWAT model; runoff variation; contribution rate; Zhangweinan River Basin

中圖分類號：TV121

文獻標志碼：A

文章編號：1000-1980(2015)06-0555-07

作者簡介：付曉花(1990—),女,陜西西安人,博士研究生,主要從事水資源規(guī)劃與管理研究。E-mail:739678443@qq.com

基金項目：水利部公益性行業(yè)科研專項(201101017)

收稿日期：2014-11-14

DOI：10.3876/j.issn.1000-1980.2015.06.009 10.3876/j.issn.1000-1980.2015.06.010