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随着气候变化和人类活动的影响,变化环境下的干旱灾害问题日益突出。由于受环境变化的影响,全球水循环系统、区域水文机制可能发生变化,进而影响流域干旱的发展演变。论文以受人类活动影响较为显著的滦河流域为例,分析流域自然状态下的干旱特征和干旱演变规律。在此基础上,对基于实测资料的干旱事件进行分析,通过比较干旱演变机制的变化,量化水库径流调节与供水对干旱演变规律的影响,从而为环境变化下干旱演变过程的研究提供科学思路与技术支撑。主要研究内容与成果如下:(1)构建滦河流域水文模型。基于流域长期实测水文气象资料,构建滦县站以上控制流域的SWAT水文模型。水文模型参数率定与验证的结果表明,径流模拟值与实测值拟合效果较好,该模型适用于滦河流域的水文模拟。(2)识别流域干旱特征。根据水文模型模拟的土壤含水量和径流量及实测降水、径流数据,采用变化阈值水平识别干旱事件,分析自然状态和实际情况下的流域干旱特征。19801989年期间的气象干旱较为严重,自然状态和实际情况下的水文干旱在20002012年更为严重。环境变化导致水文干旱次数减少,干旱平均历时和缺损量增加,干旱程度更严重。(3)分析自然状态下流域干旱演变特征。基于各类干旱的特征变量,首先通过比较各类干旱的起始时间,发现滦河流域主要有3种干旱演变类型:M-A/M-H(气象干旱演变成农业干旱或水文干旱)、NM-A/NM-H(非气象干旱条件下发生农业干旱、水文干旱)和M(仅发生气象干旱,没有发生农业干旱、水文干旱)。其次,选取流域的MAH(气象干旱既演变成农业干旱,又演变成水文干旱)事件,根据干旱起始时间和终止时间比较干旱演变过程的滞后时间。最后,选择多种影响因子(水文干旱期日蒸发模拟值(E)、气象干旱平均强度(DSM)、农业干旱土壤水分日均偏差(SD)和气象干旱发生之前的10天降水与多年日均值的偏差(PD10)),基于水文(农业)干旱与影响因子之间的相关性分析,建立干旱演变过程的影响方程,并解释3种干旱演变类型出现的原因。(4)分析水库对干旱演变的影响。通过比较水库影响和不考虑水库影响下的干旱事件特征,量化水库对干旱演变的影响。由于水库对径流的调节以及水库供水,大部分气象干旱事件并没有演变成水文干旱,而演变成水文干旱的气象干旱程度更严重。与不考虑水库影响相比,由气象干旱演变成的水文干旱事件的干旱历时更长,干旱缺损量更大,水文干旱起始时间滞后气象干旱的时间减少2.4天,终止时间滞后气象干旱的时间增加55.6天。自然状态下的水文干旱演变过程影响方程不再适用于水库影响下的情况,因此提出了一种表征水库影响的RFD因子,重新建立了适用于水库影响下的干旱演变过程影响方程,并确定RFD为环境变化下影响干旱演变的主要因素。