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水 利 学 报

２０２４年 １２月 ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ 第 ５５卷 第 １２期

文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２４）１２ － １４４８ － １３

人类活动影响下的中国各大流域水文干旱状态演变规律

吴 凡 １，２ ，杨肖丽 １，２ ，任立良 １，２ ，崔周宇 １，２
（１．河海大学 水灾害防御全国重点实验室，江苏 南京 ２１００９８；２．河海大学 水文水资源学院，江苏 南京 ２１００９８）

摘要：受气候变化和人类活动的叠加影响，广发的极端干旱事件成为制约社会发展和威胁生态安全的关键因素。
为明晰气候变化和人类活动对水文干旱演变进程的影响，本研究耦合能够细化人类活动影响的 ＰＣＲ － ＧＬＯＢＷＢ模
型和 ＳＲＩ － ＲＲＶ框架，定量评估了人类活动对中国各大流域水文干旱演变进程及干旱状态影响的时空差异性。结
果表明：在空间层面，人类活动普遍加剧（缓解）中国北方流域（南方）的水文干旱；在时间层面，１９９０年之前的
人类活动使得全国各大流域干旱面积呈扩张态势，而在此之后减少了南方流域的受旱面积；在叠加人类活动影响
后，黄河、淮河和海河流域的干旱状态等级发生明显恶化，而长江、珠江和东南流域的 ＳＲＩ － ＲＲＶ等级得到了有
效改善。流域间不同的水 资 源 管 理 方 式、水 利 设 施 以 及 农 业 模 式 是 造 成 中 国 水 文 干 旱 呈 现 区 域 性 差 异 的 主 要
原因。
关键词：ＰＣＲ － ＧＬＯＢＷＢ水文模型；人类活动；水文干旱；ＲＲＶ框架
中图分类号：ＴＶ２１３．９ ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２４０００３
文献标识码：Ａ

１ 研究背景

干旱是指某一地区水分条件持续性负异常的现象，对农业、生态和社会有毁灭性的影响，被认为
是世界上最严重和最广泛的灾害之一 ［１ － ３］ 。２０００—２０１９年，全球遭受干旱的人口约为 １４．３亿，占遭受
自然灾害人口总数的 ３５％，严重威胁了人类生存安全 ［４］ 。近几十年来，中国也遭受了长时间的严重干
旱 ［５ － ６］ ，对粮食和水安全构成了严重威胁，同时造成了巨大的社会经济损失。例如，２０２２年长江流域
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经历了自 １９６１年以来最为严重的干旱，大约有 ５００万人面临水源困难，并且导致了 ４．４２万ｋｍ 的耕地
缺水 ［７ － ８］ 。因此，对干旱问题的研究应该得到更多的关注 ［９］ 。
从不同学科角度及影响对象，可将干旱分为气象、农业、水文和社会经济干旱四种类型 ［５，１０］ 。其中，
水文干旱可以直接影响供水以及水力发电，从而造成更显著的经济和生态影响 ［１１ － １３］ 。水文干旱指数是识
别水文干旱的常用方法，通常基于径流、水库水位、地下水位等水文变量建立，如常见的标准化流量指
数 ［１４］ （ＳＳＩ）、标准化径流指数 ［１５］ （ＳＲＩ）及地下水干旱指数 ［１６］ （ＧＲＩ）等。干旱指数是监测和识别水文干旱
事件的有效工具。但表征干旱特征常用的干旱频次、历时和强度，无法反映干旱事件从发生到结束期间
流域干旱状态的变化，难以确定区域水文干旱状态对干旱条件的响应程度，也不足以表征流域从水文干
旱中恢复的能力 ［１７］ 。可靠性－ 回弹性－ 脆弱性（Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ － Ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅ － Ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ，ＲＲＶ）框架 ［１８］ 有可量化
的风险指标，如可靠性（系统满意?不满意状态）、回弹性（系统从不满意状态恢复的速度）和脆弱性（不满
意状态对系统造成的损害），能够全面衡量干旱的影响，被广泛用于生态学和水文学领域 ［１９ － ２０］ 。此外，
一些学者将干旱指数与 ＲＲＶ结合，证实了该框架用于评估流域对干旱条件响应的能力 ［２１ － ２３］ 。

收稿日期：２０２４ － ０１ － ０２；网络首发日期：２０２４ － １１ － ０６
网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｕｒｌｉｄ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２４１１０６．１０４９．００１
基金项目：国家自然科学基金项目（５２０７９０３６，Ｕ２２４３２０３）
作者简介：吴凡（ １９９６ － ），博士生，主要从事水文水资源研究。Ｅ － ｍａｉｌ：２１０２０１０１００１５＠ｈｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通信作者：杨肖丽（１９７６ － ），博士，教授，主要从事水文水资源研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｙａｎｇｘｌ＠ｈｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
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