跨流域调水工程中水源区与受水区水文干旱风险耦合评估研究

针对干旱区跨流域调水工程中水源区与受水区水文干旱（HD）风险协同演变的科学难题，研究人员通过SWAT模型、标准化径流指数（SRI）及灾害-暴露-脆弱性框架，揭示了调水工程对干旱风险的再分配效应，为干旱区水资源协同管理提供科学依据。

　　

在全球变暖背景下，干旱已成为半干旱地区最具破坏性的自然灾害之一。中国甘肃省作为典型干旱区，长期面临水资源时空分布不均的挑战。跨流域调水工程（如洮河调水工程TRWDP）虽能缓解区域缺水，但水源区（TRB）与受水区（ZRB/WRB）在干旱条件下的水文响应机制尚未明晰。尤其当气候变率加剧时，调水工程可能通过人工水文连通性改变干旱风险格局，这一科学问题亟待解决。

甘肃省科技计划资助的研究团队通过整合1970-2020年水文气象数据，采用SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型模拟月径流，结合标准化径流指数（Standardized Runoff Index, SRI）量化水文干旱特征，并构建灾害-暴露-脆弱性三维风险评估框架。研究发现：水源区TRB的干旱受季节性干旱指数、高程变异度及水体比例驱动，而受水区WRB的干旱风险与最小高程、河网密度显著相关。调水工程实施后，受水区农业与人口密集区的干旱风险显著降低，但水源区下游可能成为新的干旱热点。

关键方法

1. SWAT水文建模：将TRB、ZRB和WRB划分为54、54和33个子流域，基于红旗（TRB）、靖远（ZRB）和北道（WRB）水文站数据校准验证模型；
2. SRI干旱识别：通过1-12个月时间尺度的SRI分析干旱时空演变；
3. 风险三维评估：整合气候因子（灾害）、GDP/人口密度（暴露）及土地利用（脆弱性）绘制风险图谱。

研究结果

• 干旱加剧趋势：WRB干旱强度最显著，安定区与会宁县为历史灾损重灾区；
• 驱动因子异质性：ZRB干旱受流域面积、河网长度及森林覆盖率调控，而WRB对最小高程敏感；
• 风险再分配效应：TRWDP使受水区风险降低12-18%，但水源区下游风险指数上升5-8%。

结论与意义
该研究首次揭示了跨流域调水工程对干旱风险的“双刃剑”效应：一方面缓解了受水区水危机，另一方面可能加剧水源区的生态压力。成果发表于《Journal of Environmental Management》，为干旱区调水工程的适应性管理（如生态补偿机制）提供了量化依据，对实现联合国可持续发展目标（SDG 6）具有实践价值。研究强调需建立水源区-受水区协同治理框架，以应对气候变化下的复合型干旱挑战。