中国科学院水利部水土保持研究所机构知识库

干旱 与水土流失并 存是黄土高原 生态恢复 和高质量发展的症结所在 。近 年来， 在气候变化和人类 活动 的影响下， 黄土 高原 流域 水文过程在 时空尺度 上发生 了强 烈变化 ，水循环失衡 造成 干旱与洪涝 灾害 频发 。因此 ，定量 评估 典型治理 期气候 变化和人类 活动 对水文的影响 ，对黄土高原 进一步 生态恢复与 实现 黄河 流域 高质 量发展 极为关键 。本研究 以黄土 高原延河流域为研究区， 通过多 模型 相结合 的 方法 ，对 气候变化和 人类 活动 的水文 效应 进行了 归因 分析 ，系统 解析 了黄土高原 重点 植被 恢复 期、沟道土地整治 、沟道土地整治 期及城镇化发展 期的水文 过程变化 规律 ，给出了 沟道 土地整治 对流 域产产沙 影响 评估 的新方法 ，揭示了 复杂 下垫面 流域 降雨径 流转化 的“局地响应 ”和“全局 响应 ”特征 ，得出 如下 主要结论 ：
（1）重点 植被恢复 植被恢复 期气候 和土地利用 和土地利用 变化使水文 变化使水文 过程发生 过程发生 明显 改变。随着 延河流域重点 植被恢复 期 0.6 °C/10a的升温， 及 302 km2的耕地 和稀疏草的耕地 和稀疏草转变 为林地、 密集草地 和零星分布 的建设用地 ，延河 ，延河 流 域径量显著减少、 潜在蒸散 发量极显著增加 。通过 SWAT水文 模型 的情景再现 与分离评估 ，在整个流域尺 度， 该时段 气候 变化 和土地利用变化 对径流减少的贡献率 分别 为 73%和 51%、土 壤含水量减少的贡献率分别 为 36%和 51%、蒸散发 量增加 的贡献率分别为 61%和 209%。而在子 流域尺度， 建设 用地 引起 了较大的径流波动， 土壤 水在降 水相 对充足区域 对气候 变化较为 敏感 ，而在 ，而在 相对 干旱 地区 很容易 受到人类活动 的影响。 因此 ，在降水 有限 的干旱半地区进行生态恢复时，要充分评估当水资源植 的干旱半地区进行生态恢复时，要充分评估当水资源植 被承载力，不宜过度 进行 人工 植被 恢复 。
（2）建立 了基于 SWAT-Terrace的沟道 土地整治水沙通量 土地整治水沙通量 评估模型。 通过 沟 道新造台地 形态 特征，构建了沟 特征，构建了沟 台地 蓄水拦沙 体的蓄积量 算法，结合 算法，结合 已有 的流域 梯田模块 SWAT-Terrace，提出 了量化评估 沟道土地 整治 工程对 水沙 通量 影响的 新 方法。 基于 该方法 ，定量 ，定量 ，定量 评估 出了 新造沟台地的 拦水模数 和截沙模数 分别 为 1.69万 m3/(km2·a)和 3979 t/(km2·a)。并且 当沟道土地整治面积超过流域 当沟道土地整治面积超过流域 当沟道土地整治面积超过流域 当沟道土地整治面积超过流域 当沟道土地整治面积超过流域 当沟道土地整治面积超过流域 当沟道土地整治面积超过流域 当沟道土地整治面积超过流域 当沟道土地整治面积超过流域 当沟道土地整治面积超过流域 当沟道土地整治面积超过流域 当沟道土地整治面积超过流域 当沟道土地整治面积超过流域 总面积 的 0.64%~0.80%时，流域 时，流域 河川径流 发生显著 改变。 鉴于此 ，给出了 黄土 丘陵沟壑区沟道 土地整治 0.64%~0.80%的推荐阈值 。
（3）采用 多模型 多模型 结合 的方法 ，提出了降雨 提出了降雨 径流 转化 的“局地响应 局地响应 ”和“全 局响应 ”特征。基于 标准 化降水蒸散 指数 辨识 的典型水文 年，及 CA-Markov模 型预测的 以城镇 化发展 为主 、林地 、林地 演替 为辅 的土地利用 发展 趋势，构建了 趋势，构建了 典型 水 文年 的延河 流域 SWAT水文 模型 。在干旱年 （非常和 中等干旱年） ，城镇化 发展 使降雨 径流 转化率 增加 。平水年 ，占流域 75.78%的林草 植被使 洪峰流量 洪峰流量 减少了 36.68%。而在 非常 湿润年 湿润年 ，降雨 特征 是影响降雨 是影响降雨 径流转化 的主导因子 。基于此 ， 提出了降雨径流转化的 “局地 响应 ”和“全局 响应 ”特征，揭示了 复杂 下垫面 降 雨径流的转化机制 及互馈效应 ，为黄土高原地利用合理规划 提供 了重要的参考 依据。
上述 研究 综合 评估了 延河 流域 重点 植被恢复 期、沟道土地整治 、沟道土地整治 期及城镇 化发 展期的水文演变 特征， 为黄土 高原 新时期 提出的 “以水定发展 ”策略 提供 了理论 指导和 实践 参考 。