全球变化背景下,气候与土地利用方式的改变正逐步加强水文循环的不均衡性和非稳态性,从而影响水资源的可控性、可再生性及总量、构成和分布,进而对供水、防洪、水生态等方面的安全带来极大挑战。同时,龙滩水库建成蓄水会引起的上游干流水深加深、水面扩大,流速减缓,水库淹没等变化会对流域局地气候、水文情势、环境地质、区域经济等方面产生影响。鉴此,本文采用统计分析和水文模拟手段相结合的方法,对龙滩流域气候和土地利用变化下的流域径流变化情况进行分析,并预估流域未来径流的变化情势;以期为制定变化环境下流域水资源可持续利用管理和生态建设策略提供科学依据。首先,论文利用滑动平均、Spearman秩次相关检验法、Mann-Kendall突变检验法、有序聚类法、R/S分析法等方法对龙滩流域近55年(1959—2013年)的水文气象序列的年际、年季变化趋势,趋势突变特征,趋势持续性等进行分析和空间分布规律的研究,以及基于Pearson系数探讨龙滩流域径流深与降雨量的相关性;同时,运用ArcGIS软件对龙滩流域1990年、2000年和2010年三个时期的土地利用类型进行变化特征分析,以了解研究流域土地利用方式变化情况。其次,在流域水文气象时间序列和土地利用类型特征分析的基础上构建适用于龙滩流域径流模拟的SWAT模型。最后,论文在该模型的基础上进行气候与土地利用变化对流域径流的敏感性分析与响应研究,并预估流域未来30年(2020—2050年)气候与土地利用变化对流域径流的影响程度。论文的主要研究结果如下:(1)龙滩流域近55年的气温呈现变化倾向率为0.14 ℃/10a左右的上升趋势,冬季气温变暖趋势最明显;而流域降雨量则表现为相反的下降趋势,减少速度为23.2 mm/10a;但流域气温和降雨量均在2002年左右出现变化趋势突变特征。在空间分布上,流域气温由西北向东南逐渐升高;流域降雨量在东部地区明显比流域西部多,且主要集中在中东部的兴仁、兴义、盘县等地区。流域径流量的丰枯变化大体上与流域降雨量的波动相一致,亦呈现下降趋势(变化倾向率为18.08亿m3/10a),变化趋势也在2002年左右发生跳跃性突变;流域径流深和降雨量存在明显的相关性,夏季时期降雨和年平均降雨量与径流深的相关性系数分别为0.837和0.767,其次为秋季(0.637)和春季(0.539);流域径流很大程度上受流域降雨的影响。(2)龙滩流域研究时段内的主要土地利用类型为林地、草地和耕地,在1990—2010年期间,流域水田、裸地和耕地的面积呈减少趋势,其中耕地面积的减少幅度最大,达到17.34 km2/10a;而林地、草地、城镇与农村居民用地和水域面积呈现增加趋势。流域1990—2000年期间的土地利用转移状况和2000—2010年期间基本类似,但2000—2010年期间的转移幅度大体上比1990—2000年期间小,土地利用面积转移主要在林地、草地和耕地之间相互转化。(3)流域径流对气候变化的敏感性和未来影响分析的模拟结果表明:流域气温每上升1 ℃,年均径流深平均减少9.9 mm,年均蒸散发平均增加9.3 mm;流域降雨量每增加10%,年均径流深平均增加96.3 mm,年均蒸散发平均增加11.53 mm;流域径流对降雨量变化的敏感程度比气温高。流域未来在气温升高2 ℃并且降雨量减少10%的情形下,流域年均径流深有112.5 mm的最大减少幅度,应加强水资源管理,提高水资源利用率,防治干旱灾害。(4)基于历史三期土地利用数据的模拟结果可知:1990年、2000年和2010年三期土地利用方式下的龙滩流域年均地表径流及其在月尺度上的变化范围较小,且月内分布较一致;土地利用变化对流域径流的变化影响小。(5)流域径流对土地利用变化的敏感性和未来影响分析的模拟结果表明:林地可以涵养水源,但水资源消耗量大;而草地虽然涵养水源作用相对来说较小,但其消耗的水资源量也小;同时,增加流域林地、草地面积,可削弱汛期洪峰,同时植被的保水作用可防止径流陡涨陡落。流域未来30年受土地利用变化而引起径流的变化不会很明显。(6)在流域未来气候与土地利用变化的组合情景下,流域多年平均蒸散发可能有30 mm左右的增加幅度,流域产水量可能有-110 mm～80 mm左右的变化幅度。流域未来土地利用方式的变化不太显著,未来一定时期内还是以气候变化引起的流域径流变化为主,流域管理部门在加强相关土地管理政策的同时,应该重点关注气候性水资源问题。