汉江上游径流情势变化及归因分析邓乐乐，郭生练，田晶，王何予，王俊（武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室,武汉430072）摘要：基于Budyko框架及径流变化情势指标同气象因子的拟合关系，拓展Budyko方程并得到微分方程。选择汉江上游安康和白河水文站的年均径流、汛期平均径流和非汛期平均径流资料系列，开展径流情势变化及归因研究。结果表明：所有径流指标均发生变异且明显减小；多元对数线性回归模型拟合的相关系数大于0.90，能够较好预估径流变化情势指标，并捕捉到径流变化情势指标同气象参数之间的非线性关系；基于Budyko假设的互补关系法性能优于全微分法，气候（流域下垫面）变化对安康站年均径流量、汛期平均径流量和非汛期平均径流量贡献的绝对值分别为35.89%(64.11%)、34.58%(65.42%)和71.12%(28.88%)，对白河站年均径流量、汛期平均径流量和非汛期平均径流量贡献的绝对值分别为34.82%(65.18%)、26.29%(73.71%)和35.11%(64.89%)。关键词：径流情势；气候变化；下垫面变化；Budyko方程；汉江流域中图分类号：TV213；X143文献标志码：ADOI：10.13476/j.cnki.nsbdqk.2023.0074河流对于维持地球生物多样性及为社会提供基本水生态系统服务至关重要。径流主要受气候变化和下垫面变化两方面影响[1]。其中，下垫面变化也可称为人类活动影响，涵盖土地利用、植被变化，人类取用水、水库调蓄等[2-3]。尽管水文学中的一些研究正将两种变化综合起来考虑，以探究径流的演变及驱动因素，但是二者之间复杂的耦合反馈机制仍然是大多数研究学者面临的挑战。目前，径流变异归因的分析方法主要可分为牛顿法和达尔文法[4]。前者着眼于微观角度的水文，而后者更偏向于宏观视角。牛顿法基于质量守恒定律和能量守恒定律，考虑了分析单元在垂直和水平方向的输入、输出，以物理方程的形式刻画流域产汇流过程。一些水文模型可以归为该类方法，如SWAT(soilandwaterassessmenttool)模型，尽管其在一些应用[5-6]中模拟性能良好，但模型对输入数据库预置要求较高，难以精准量化变化中的多种人类活动干扰。例如高分辨率时变土地利用参数获取，水库在不同时间会根据运行管理的需求采取不同的蓄放水策略，河道取用水具有非恒定性和不确定性。同时，水文循环的部分物理过程缺失、模型结构缺陷、系统误差等问题[7-8]均可能导致模拟偏差。达尔文法以观察和经验为基础，以系统性的思考来解译水文循环，能够更简单、准确、高效地阐明气候变化和人类活动对水文循环的影响。其...
