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水资源是人类生存与发展的基本条件,为实现水资源的合理配置与可持续发展,流域水文循环研究成为当今水文研究的重中之重。分布式水文模型SWAT能够准确的反映降雨时空和下垫面等条件变化下的流域水文响应特征,得到了广泛应用。本文以辽宁省细河流域为研究区域,利用传统的数据分析法,分析近年来流域气象水文要素的变化趋势、突变情况和循环周期;运用SWAT分布式水文模型对流域水文循环过程进行了模拟,探究流域水文循环现状及演化规律。得出以下结论:(1)细河流域的多年平均气温8.42℃,呈波动增加趋势,且在1994年之后达到显著性水平;存在循环周期。流域多年平均降水量为773mm,降雨多集中于夏季,占全年降水量的49%。降雨量近47a来存在11个突变点和以32a为主的周期循环。年降雨量与年径流量的相关系数为0.813,在0.01水平上显著相关。流域主要的土地利用类型是林地,其次为耕地和居民区,近30年以来居民区、公共用地和草地的面积有所增长,林地、耕地和水域的面积有所减少。(2)基于DEM、土地利用、土壤、气象等资料,在ArcGIS 10.0,SPAW,SwatWeather,Excel等软件的支持下,建立SWAT模型的空间数据库和属性数据库。通过DEM数据,将集水面积阈值确定为21.96km,设定土地利用、土壤和坡度的面积阈值,将细河流域划分为28个子流域,2061个水文响应单元,构建细河流域的SWAT模型。(3)基于ArcSWAT校准模块及SWATCUP软件提供的SUFI-2算法,以桥头水文站逐月实测径流量数据为参照,对模型参数进行敏感性分析、校准及验证。设置1969-1970年为预热期,1971-2000年为校准期,2001-2015年为验证期,选取相关性系数R~2、纳什系数Ens和相对误差系数Re三个指标对SWAT模型的模拟准性及在细河流域的适用性进行评价。模型校准期R~2、Ens和Re分别为0.92、0.92和0.58,验证期R~2、Ens和Re分别为0.89、0.90和0.71,均满足适用性标准。SWAT模型对于细河流域水文过程模拟的准确度较高。(4)基于1985年土地利用数据和1985年-2015年气象数据,设置25种气候变化情景,带入至校准后的SWAT模型中,进行变化气候及变化土地利用状况下的水文过程模拟。得出结论:当降雨量变化一致时,径流量与气温呈负相关;降雨量增加20%,气温每降低1℃,径流量增加0.62m~3/s;当气温变化保持一致,径流量与降雨量呈正相关:气温增加2℃,降雨量每减少10%,径流量减少2.38m~3/s。基于1985年-2015年的气象数据,对比1985年和2015年的土地利用数据,并建立三种土地利用情景,得出结论:当林地和耕地面积增加时,流域径流量会变小,当草地面积增加时,流域径流量会变大。