Page 65 - 《高原气象》2025年第6期
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第 44 卷  第 6 期                        高     原     气    象                             Vol. 44  No. 6
                2025 年 12 月                       PLATEAU METEOROLOGY                             December， 2025


               张璇， 朱睿， 尹振良，等， 2025.  基于 SWAT+模型的黑河上游山区水文要素变化模拟与预测［J］. 高原气象， 44（6）： 1473-
               1487.  ZHANG Xuan， ZHU Rui， YIN Zhenliang，et al， 2025.  Simulation and Prediction of Hydrological Element Change in the
               Upper  Reaches  of  the  Heihe  River  based  on  SWAT+  Model［J］. Plateau  Meteorology，  44（6）：  1473-1487.   DOI：  10. 7522/j.
               issn. 1000-0534. 2025. 00028. CSTR: 32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00028.




                            基于SWAT+模型的黑河上游山区水文

                                            要素变化模拟与预测



                            张 璇 ， 朱 睿 ， 尹振良                 2， 3 ， 陈泽霞 ， 方春爽 ， 李乐杰               1
                                                                                     1
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                               （1. 兰州交通大学测绘与地理信息学院/地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心/
                                           甘肃省地理国情监测工程实验室，  甘肃  兰州    730000；
                                     2. 中国科学院西北生态环境资源研究院/国家冰川冻土沙漠科学数据中心/
                                        干旱区生态安全与可持续发展重点实验室，  甘肃  兰州    730000；
                                          3. 山东科技大学安全与环境工程学院，  山东  青岛    266590）


                       摘要： 在全球气候变暖的大背景下， 明晰内陆河流域山区水文要素的变化特征及趋势， 对保障水资源安
                       全意义重大。本研究以黑河流域上游山区为研究对象， 借助 SWAT+模型， 结合 CMIP6 中 5 个全球气候
                       模式集合平均数据， 预测 SSP1-2. 6、 SSP2-4. 5、 SSP3-7. 0 和 SSP5-8. 5 四种情景下水文要素时空变化。
                       结果表明： （1）SWAT+模型在校准期（NSE=0. 92， R²=0. 93， PBIAS=-7. 09%）和验证期（NSE=0. 89， R²=
                       0. 91， PBIAS=4. 74%）的评价系数较高， 说明 SWAT+在黑河流域上游山区径流模拟方面适用性良好；
                      （2）四种情景下， 未来出山径流较基准期分别增长 12. 2%、 8. 1%、 10. 4% 和 19. 2%， 秋、 冬两季径流量增
                       长尤为显著； 近（远）未来时期， 流域平均总产水量增加量介于 6. 2~25. 4 mm（22. 2~35. 7 mm）， 平均地下
                       流量增加量介于 1. 6~7. 4 mm（7. 4~12. 1 mm）， 远未来时期各水文要素增加量更大； （3）水文要素空间分
                       布方面， 降水量、 蒸散发量、 地表产流量、 地下径流量空间分布呈西北向东南递增， 总产水量和侧向流
                       量则是中部高、 北部低； （4）各水文要素变化量的空间分布格局差异较大， 近未来（2021 -2060 年）时期
                       不同情景间水文要素变化量的空间分布差异相对较小， 远未来（2061 -2100年）时间空间分布差异更大。
                       综上， SWAT+模型能够较好地刻画内陆河流域山区水文过程及水文要素的时空变化。
                       关键词： SWAT+模型； 黑河流域上游； 气候变化； 径流模拟预测
                       文章编号： 1000-0534（2025）06-1473-15   中图分类号： P467   文献标识码： A
                       DOI： 10. 7522/j. issn. 1000-0534. 2025. 00028
                       CSTR: 32265.14.gyqx.CN62-1061/P.2025.00028


               1  引言                                                 水文模型作为变化环境下水文响应机理研究
                                                                 的有效手段之一， 越来越受到人们的高度重视。相
                   气候变化和人类活动共同影响下， 流域、 区域
                                                                 较于概念水文模型， 分布式水文模型模拟不同空间
               乃至全球水循环过程发生了不同程度的改变。内
               陆河流域山区对变化环境影响更加敏感， 厘清内陆                           尺度下的水文循环过程， 在水文过程模拟及预测方
               河流域山区水文要素变化特征及趋势对保障水资                             面已有较多应用， 如， PRMS （Olson et al， 2024）、
               源安全至关重要（刘睿等， 2014）。                               VIC （Zhou et al， 2024）、 SWAT （Zewde et al， 2024）


                  收稿日期： 2024⁃11⁃06； 定稿日期： 2025⁃03⁃08
                  资助项目： 中国科学院战略性先导科技专项 B类（XDB0720103）； 国家自然科学基金项目（42161018）； 中国科学院青年创新促进会会员
                         项目（2021424）； 甘肃省科技重大专项项目（23ZDKA017， 23ZDFA018）
                  作者简介： 张璇（2000 -）， 男， 山西长治人， 硕士研究生， 主要从事水文水资源研究. E-mail： 12232100@stu.lzjtu.edu.cn
                  通信作者： 朱睿（1983 -）， 女， 甘肃平凉人， 副教授， 主要从事干旱区水土资源耦合研究. E-mail： zhur@mail.lzjtu.cn
                         尹振良（1985 -）， 男， 山东安丘人， 研究员， 主要从事水文过程模拟研究. E-mail： Yinzhenliang@lzb.ac.cn
                  © Editorial Department of Plateau Meteorology （CC BY-NC-ND）
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