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为提升全球气候变化下受人类活动影响的径流模拟精度，研究人员以三川河流域为对象，构建 SWAT 及 SWAT-MODFLOW 模型，分时期模拟径流。发现人类活动是径流变化主因（占 54.0%），其中采煤和淤地坝占 39.76%，为水资源管理提供理论依据。
在黄土高原这片广袤的土地上，脆弱的生态环境与人类活动的交织正深刻改变着区域水文格局。这里年降水量低、蒸发强烈，土壤侵蚀严重，水资源短缺问题突出。为防治水土流失，大量淤地坝等水土保持措施被修建，改变了水循环；同时，作为我国重要的煤炭生产基地，高强度的采煤活动也在悄然改变着矿区下垫面和地表径流特征。在全球气候变化的大背景下，气候因素与人类活动的叠加作用让水循环变得愈发复杂，传统的径流模拟方法难以准确刻画这种复杂变化，开展多因素综合影响下的水文模拟与径流归因研究迫在眉睫。
为破解这一难题，国内研究人员以黄土高原三川河流域（37°04′–38°10′ N, 110°38′–111°37′ E，面积 4161 km2）为典型研究区域，在《CATENA》上发表研究成果，旨在揭示气候、土地利用、淤地坝和采煤等因素对径流变化的影响机制。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：基于历史径流序列的趋势和突变分析，结合水土保持建设和采煤活动时期，划分出接近自然状况的历史基线期（HBP）和受人类活动综合影响的综合影响期（CIP）；在 HBP，利用气候、土地利用和土壤数据构建 SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型，并通过 SWAT-CUP 对径流参数进行多轮校准和验证；在 CIP，基于气候和土地利用数据，将淤地坝以水库和池塘形式加入 SWAT 模型，并耦合 MODFLOW 模型构建 SWAT-MODFLOW 模型，以考虑采煤对地下水的影响；设置六种模拟情景，开展归因分析，量化各因素对径流的贡献。
径流模拟的准确性验证
构建 HBP（1982–1991 年，其中 1979–1981 年为预热期，1982–1987 年为校准期，1988–1991 年为验证期）的 SWAT 模型（记为 S0），通过对 21 个径流参数的全局敏感性分析，重点以相关指标校准验证发现，SWAT 模型在 HBP 表现出良好的准确性，说明其在相对自然条件下能有效模拟径流过程。
综合影响因素的模型构建与效果
CIP 的 SWAT-MODFLOW 模型综合考虑了气候、土地利用、淤地坝和采煤的影响。模拟结果表明，该模型通过纳入淤地坝和采煤对径流的影响，有效提升了复杂人类活动影响下的径流模拟效率，验证了耦合模型在多因素综合作用场景中的适用性。
归因分析与各因素贡献量化
通过六种模拟情景分析发现，气候因素对径流变化呈正向影响，而人类活动呈负向影响，且人类活动是径流变化的主要驱动因素，贡献度达 54.0%。在人类活动中，采煤和淤地坝建设的贡献占比较大，合计达 39.76%，凸显了这两类活动对流域水文循环的显著影响。
研究结论表明，SWAT 模型在 HBP 和 SWAT-MODFLOW 模型在 CIP 均表现出良好的模拟精度，说明模型在三川河流域具有较强的适应性，其中 SWAT-MODFLOW 模型更能反映综合人类活动影响下的水文特征。归因分析明确了人类活动，尤其是采煤和淤地坝建设，是径流减少的主要原因。这一成果不仅深化了对黄土高原地区水文循环受人类活动影响机制的认识，也为该区域在气候变化和高强度人类活动压力下的水资源合理配置与管理提供了重要的理论支撑，有助于制定更具针对性的水土保持和生态保护政策，促进区域可持续发展。
