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长江流域作为中国的第一大流域，有着丰富的自然资源，支持着重要的农业、工业和城市发展，
是中国人口最密集的地区之一。黄河流域是中国第二大流域，流域内人口众多、耕地广布、人类活动
频繁，被誉为中国的 “母亲河”。考虑到长江和黄河流域人类活动剧烈，兼具着重要的战略地位，同
时面临着水资源管理和环境挑战。因此，本文将长江和黄河流域作为本研究的典型流域。
２．２研究数据本研究使用的模型代码、模型参数、输入数据及模型组件均来自于ＰＣＲ－ＧＬＯＢＷＢ模
型的全球数据库［３２］（ｈｔｔｐｓ：??ｇｉｔｈｕｂ．ｃｏｍ?ＵＵ－Ｈｙｄｒｏ?ＰＣＲ－ＧＬＯＢＷＢ＿ｍｏｄｅｌ）。气象驱动数据选择中国气象
局国家气候中心（ＮＣＣ）提供的７５０多个气象站点的日降水和气温，时间跨度为１９６１—２０２０年。将气象
站点数据插值到０．０８３° × ０．０８３°（约１０ｋｍ）的网格中，用于驱动ＰＣＲ－ＧＬＯＢＷＢ模型。从《中华人民共
和国水文年鉴》中获得了２８个水文站（２００７—２０１５年）的流量观测数据，用于验证模型模拟径流的精度。

３研究方法

３．１ＰＣＲ－ＧＬＯＢＷＢ模型ＰＣＲ－ＧＬＯＢＷＢ模型［３２］是由荷兰乌得勒支大学研发的，主要用于评估全
球范围内的水资源状况。在考虑人类活动的影响时，该模型整合了人类用水需求（包括生活、工业用
水需求）、灌溉和水库调度等关键模块［３８］。其灵活的模块结构通过水的相互转换过程连接各个部分，
使得模块能够根据具体目标进行修改和替换［３６－３８］。本研究中的网格化人类活动数据主要包括生活、工
业、灌溉和水库调度等，均源自ＰＣＲ－ＧＬＯＢＷＢ模型的全球数据库［３２］。该模型动态计算可用水量、人
类用水量，并以每日为时间步长模拟人类用水量和自然界水资源之间的相互作用，包括水的需求、取
水、净消耗和返回过程。有关模型更详细的描述参考Ｙａｎｇ等［３５］和Ｗｕ等［３９］的研究。
ＰＣＲ－ＧＬＯＢＷＢ模型能通过启动?关闭模型中的各类人类活动模块，模拟自然状态和受人类活动影
响的水文过程。因此，本研究设定了两个情景：（１）关闭所有人类活动模块，模拟自然状态下的陆地
水循环过程；（２）打开所有人类活动模块（灌溉用水、人类取水和水库调度），模拟叠加人类活动影响
的水文过程，即实际条件。通过比较两个情景间的差异，可以有效分离并量化人类活动的影响。
３．２模型验证由于观测径流数据包含了人类活动的信息，因此对模型的验证是在叠加人类活动影响
下的情景中进行的。２８个水文站的ＮＳＥ系数（表１）表明，ＰＣＲ－ＧＬＯＢＷＢ模型在中国的模拟性能总体
良好。考虑到本研究的模型参数均来源于ＰＣＲ－ＧＬＯＢＷＢ全球数据库，导致了小部分站点的ＮＳＥ系数
较低。但对于大尺度的水文模拟而言，该模型成功捕捉了大多数站点流量过程的变化规律，模拟流量
与观测流量总体吻合，能较好地再现中国各大流域的径流过程。

表１２８个水文站的模拟月流量和观测值在２００６—２０１５年期间的ＮＳＥ系数

编号水文站经度纬度ＮＳＥ所属流域编号水文站经度纬度ＮＳＥ所属流域
１甸子１１８．８３°Ｅ４１．４２°Ｎ０．１０１５都安１０８．１８°Ｅ２３．８３°Ｎ－０．２２
松辽流域
２兴隆坡１１９．４３°Ｅ４２．３２°Ｎ－０．４２１６武宣１０９．６５°Ｅ２３．５８°Ｎ０．６２
３息县１１４．７３°Ｅ３２．３３°Ｎ０．５０淮河流域１７永威１０９．２８°Ｅ２５．７０°Ｎ０．５０珠江流域
４军功１００．６５°Ｅ３４．７°Ｎ０．８２１８柳州１０９．４０°Ｅ２４．３３°Ｎ０．５７
５吉迈９９．６５°Ｅ３３．７６°Ｎ０．４２１９高要１１２．４７°Ｅ２３．０５°Ｎ０．６２
６循化１０２．０５°Ｅ３５．８３°Ｎ０．０７２０寸滩１０６．０６°Ｅ２９．６２°Ｎ０．３７
７石嘴山１０６．７８°Ｅ３９．２５°Ｎ０．２８２１万县１０８．４２°Ｅ３０．７５°Ｎ０．６２
黄河流域
８咸阳１０８．０７°Ｅ３４．３１°Ｎ０．７４２２朱沱１０５．８５°Ｅ２９．０２°Ｎ０．６８
９华县１０９．７６°Ｅ３４．５８°Ｎ０．７８２３宜昌１１１．２８°Ｅ３０．７°Ｎ０．５１
１０武涉１１３．２６°Ｅ３５．０６°Ｎ０．５４２４高场１０４．４２°Ｅ２８．８０°Ｎ０．６４长江流域
１１利津１１８．３０°Ｅ３７．５１°Ｎ０．２１２５九江１１６．０５°Ｅ２９．７３°Ｎ０．４８
１２小龙潭１０３．１８°Ｅ２３．８２°Ｎ－０．０６２６汉口１１４．２８°Ｅ３０．５８°Ｎ０．４６
１３江边街１０３．６２°Ｅ２４．０２°Ｎ０．５４珠江流域２７螺山１１３．３７°Ｅ２９．６７°Ｎ０．５７
１４天峨１０７．１５°Ｅ２５．００°Ｎ０．５０２８大通１１７．６２°Ｅ３０．７７°Ｎ０．４９

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