第１２卷第１期 ２０１０年２月 地球信息科学学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＥＯ．ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＳＣＩＥＮＣＥ Ｖｏｌ＿１２．Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．．２Ｏ１０ 三江平原挠力河上游流域水文过程及其 驱动力模型研究 张素梅 一，王宗明ｈ，张 柏 ，宋开山 ，刘殿伟 ，李 方 ，任春颖 （１．中国科学院东北地理与农业生态研究所，长春１３００１２；２．中国科学院研究生院，北京１０００４９） 摘要：以三江平原挠力河上游流域为研究对象，选择年均流量和洪峰流量两个水文参变量，对流域降水、耕地面 积和各水文参变量的统计回归分析，分别建立水文过程的单因素模型，用于分析气候变化、土地利用变化对水文 过程的影响。在定量区分土地利用变化和气候变化的水文效应基础上，利用最小二乘法建立基于降雨量和耕地面 积两种因素的流域水文过程驱动力模型。研究结果表明：（１）１９５６～１９７５年间降雨量对水文过程的影响非常显著， 之后影响逐渐降低，总体上为气候模型对年均流量的模拟能力高于洪峰流量；（２）流域耕地面积，自１９５４年以来 不断扩张，但未对水文过程产生显著影响，对洪峰流量的影响高于对年均径流的影响；（３）研究区的水文过程驱 动力模型的模拟效果较好，相比单因素模型，年均流量和洪峰流量的模拟精度均得到较大提高，ＲＭＳＥ分别为 ０．５和１．０４；对年均流量的模拟精度更高一些，决定性系数为０．９３３；（４）总体上，研究区水文过程受气候变化的 影响程度高于土地利用变化，但土地利用变化对水文过程的影响不容忽视，尤其是对洪峰流量的影响呈增大趋 势。 关键词：土地利用变化；气候变化；年均流量；洪峰流量；三江平原 １ 引言 随着水资源短缺及水污染问题Ｅｔ益加剧，气 候及土地利用变化对水文、水资源的影响成为水 文科学研究的重要领域¨Ｊ。流域水文过程是全球 气候变化及地表响应综合作用的整体 ｊ。气候变 化是导致水文过程变化的重要原因 ，国内外在 候和土地覆被变化的水文效应对流域水资源管理 更具实用价值。 挠力河流域是三江平原沼泽湿地分布集中、 面积最大、景观类型最丰富的地区。１９５６年以来， 该地区经历了三次大规模农业开垦，这种大规模 土地开垦导致自然湿地和森林快速转化为农业用 地，减弱了该区的蓄水、调洪功能。系统评价长 时间序列的人类活动导致的土地利用方式改变协 同气候变化对流域水资源、水循环的影响程度， 可以为挠力河流域土地利用科学管理、水资源的 不同气候类型区开展了气候变化的水文效应研 究 ，说明降雨是影响径流变化最主要的气候 ， 因素。土地利用／覆被变化作为人类活动的主要表 征形式，同样是影响水文过程的重要因素 可持续利用提供依据。 相关研究’ 在不同尺度上探讨了土地利用变化 对水文过程的影响。在气候变化及人类活动的驱 动下，流域径流发生相应的变化，必然给水资源 管理、农业，以及水生生态系统带来一系列的影 响 。虽然气候与土地覆被变化的影响对径流的 形成是最关键的，但是，哪种因素在径流形成过 程中的作用更大难以说清¨ ，因此，定量区分气 收稿日期：２００９—０８—１２；修回日期：２００９—１０—２４． ２研究数据与方法 挠力河为乌苏里江的一级支流，发源于完达 山山脉那丹哈达拉岭、黑龙江省七台河市与密山 市之间的对头砬子，流经七台河市、宝清县、富 锦市和饶河县，在东安镇人乌苏里江，全长 基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目（ＫＺＣＸ２一ＹＷ—Ｑｏ６—０３）。 作者简介：张素梅（１９８２一）女，河南巩义人，博士研究生，研究方向为资源环境模型。Ｅ．ｍａｉｌ：ｚｓｍ一２００４＠１２６．ｃｏｎ 通讯作者：王宗明（１９７６一），男，内蒙古敖汉人，博士，副研究员，从事生态遥感信息、生态系统模型和全球变化 的区域响应研究工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｏｎｇｍｉｎｇｗａｎｇ＠ｎｅｉｇａｅ．ａｃ．ｃｎ 地球信息科学学报 ５９６ｋｍ。挠力河流域位于黑龙江省东部地区的三江 平原腹地，地理坐标为１３１。３１ Ｅ～１３４。１０ Ｅ，４５。 ４３ Ｎ～４７。３５ Ｎ。流域气候属中温带湿润半湿润大 陆性季风气候，７—９月为雨季，年平均气温为 ３．５℃，全区多年平均降水量为５５３．３ｍｍ。流域土 壤类型属于沼泽土和草甸土之间的过渡型土壤。 挠力河流域总面积为２４ ８６３ｋｍ 。流域内地势南高 北低，西南及东南部较高，中部较低，山地丘岭 区面积为９ ５１７ｋｍ ，平原区面积为１５ ３４６ｋｍ 。其 中，宝清水文站以上区域为流域的上游部分，面 积３ ６０５ｋｍ ，占山地丘陵区的３８％，这部分是整 个挠力河流域主要的径流形成区，是本文的研究 区域 ２．１数据获取 研究区土地利用／覆被相关数据集的时间跨度 为１９５４—２００５年，共分为６个时间段，１９５４年、 １９７６年、１９８６年、１９９５年、２０００年和２００５年。 １９５４年以１：１００ ０００地形图作为数据源，１９７６年 采用Ｌａｎｄｓａｔ ＭＳＳ影像，１９８６年、１９９５年和２０００ 年采用Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ卫星遥感影像，２００５年的数据 为中巴资源卫星遥感数据。它们均以近红外、红 光与绿光波段的标准假彩色合成。１９５４年土地利 用／覆被数据的提取，以１９５４年的全要素１：１００ ０００ 地形图作为数据源，利用地形图直接判读的方法， 进行土地利用数据矢量化获取。１９７６—２００５年土 地利用／覆被数据提取方法参考“东北地区土地利 用／覆被时空特征分析”¨引，通过人工目视解译得 到。根据研究区的特点和分析精度要求，将研究 区土地利用类型进行归并处理，共分为７种类型： 耕地、林地、草地、水域、城乡工矿用地、未利 用地和湿地。其中，湿地为天然沼泽湿地，不包 括人工湿地；耕地包括旱地和水田。在应用地形 图和遥感影像提取土地利用信息过程中，应用各 种来源的与土地利用相关的图件数据（如不同时期 的地形图、三江平原植被图、沼泽分布图、中低 产田分布图等）作为辅助参考数据，以提高解译精 度。１９７６年数据解译结果以部分县市与农场的土 地利用详查图进行辅助解译与验证。１９８６年、 １９９５年、２０００年的三江平原土地利用／覆被矢量 数据，由中国科学院资源环境科学数据中心沼泽 湿地与东北数据分中心提供，为中国土地利用／覆 被数据集（ＮＬＣＤ）的一部分，并已得到广泛验证和 应用。２００５年遥感数据解译结果于２００６年７—８ 月期间对广布于三江平原的数百个典型地物类型 进行了验证，同时通过咨询当地农户与农场专 家，对解译结果进行了修正。结果表明，以遥感 数据源建立的空间数据库的总体解译精度约为 ９２％＿ｌ４］ ２．２ 土地利用与水文过程变化分析指标及其量化 方法 本文采用土地利用变化幅度和土地利用转移 率两个指标，以揭示研究区土地利用变化，计算 公式及说明详见文献［１５—１８］。选择年均流量、 洪峰流量两个水文参变量分析流域的水文过程特 征。挠力河上游流域主要的土地利用类型为林地 和耕地，其他土地利用类型均占较少面积，对流 域的径流影响较小。为使土地利用数据和流域径 流数据保持时段对应，以便进行同步统计分析， 将研究区对径流影响较大的两种土地利用类型（耕 地和林地）分别运用分段线性插值技术，获得１９５４ —２００５年的连续数据系列。研究区的土地主要开 发为农业用地，因此，用农村人口增长率的３年 滑动平均值作为线性插值的权重，计算公式¨ 为： ＬＵ ＝￡ 一ｌ＋ｒｊ（ＬＵ 一ＬＵ ） （１） 其中，． 为分段数，本文以１９７６年、１９８６年、 １９９５年、２０００年四年数据为界，将１９５４—２００５年 ５２年分割为５个时段，分别为１９５４—１９７６年，１９７６ —１９８６年，１９８６—１９９５年，１９９５—２０００年，２０００ —２００５年；其中， ， 分别表示 时段，第ｉ 种土地利用类型在时段末和初期的面积，ｒ，为人ＩＹＩ 增长率权重值。 ２．３水文过程驱动力分析 因研究区内没有工业用水因素，水文过程主 要受土地利用变化和气候变化的影响，前人研 究 也证明三江平原地区的径流变化主要受人 类活动和气候的影响。历史上三江平原经历了三 次大规模的开荒高潮，第一次始于１９５６年，首 先，开始于密山、虎林、宝清和挠河等地，研究 区在此阶段也开始了大规模的开荒运动。而在此 之前，研究区内几乎没有农业活动，因此，本文 将１９５６年作为研究起始年份，根据研究区土地利 用数据将整个研究时段划分为四个不同阶段分别 探讨水文过程的驱动力因素（其中，１９９５年和 １期 张素梅等：三江平原挠力河上游流域水文过程及其驱动力模型研究 １４５ ２０００年较为接近，因此，将后两个时段合并，其 余年份与土地利用数据保持一致），四个时段分别 为１９５６—１９７５年，１９７６—１９８５年，１９８６—１９９４年， １９９５—２００５年。 响权重系数，分别为 和／３，建立降雨量和耕地面 积两指标的水文过程驱动力模型。 Ｑ＝ Ｑ ＋／３Ｑ 如 ∞ 如 加 ｍ ０ （３） ３模型应用与结果分析 ２．４水文过程驱动力模型建立 为分析气候变化和土地利用变化对水文过程 的影响，利用１９５６—１９７５年的水文过程变量和降 雨（耕地面积）通过回归分析方法，建立水文过程 随气候（土地利用）变化的单因素模型，定量区分 气候因子（土地利用变化因子）单独作用对水文过 程的影响。 ３．１流域径流变化的趋势分析 挠力河上游流域为整个流域的径流形成区， 年均流量均值为ｌ６．２１ｍ ／ｓ，洪峰流量均值为 ２４２．２３ｍ ／ｓ，自１９５６年以来该区年均流量和洪峰 流量呈现明显的递减趋势（图１）。流域水文过程 变化趋势为总体递减，局部波动起伏，其中，年 均流量和洪峰流量均值在１９５６—１９７５年间最高， 洪峰流量超过１ ０００ＩＴＩ ／ｓ的年份有两年。１９７６一 假定土地利用无大规模变化，利用水文过程 随气候变化的模型模拟１９７６年以后气候变化的水 文参变量Ｑ ，评价实际水文参变量值Ｑ与模拟值 Ｑ 之间的土地利用校准残差Ｒ ，计算公式为： Ｒ ＝Ｑ—Ｑ Ｒ ＝Ｑ—Ｑ （２） Ｉ９８５年流域年均流量和洪峰流量均值与前期（１９５６ —１９７５年）相比分别减少１２．５４ｍ ／ｓ和２１１．９４ｍ ／ ｓ，减少速率分别为６６．１％和６２．７％。１９８６－１９９５ 以同样的方法（公式（２））模拟假定气候变化微 弱前提下，土地利用变化对水文过程的影响，得 到模拟的水文参变量Ｑ ，以及气候校准残差Ｒ 。 基于土地利用变化的水文过程模型和气候变 化的水文过程模型，依据 和 运用最小二乘 法求得公式（３）中的气候变化和土地利用变化的影 年年均流量和洪峰流量又有所上升，均值分别比 前期增加１７．９％和１３４．２％，其中，洪峰流量增加 非常显著，这是因为该时段存在两年洪峰流量极 大值（９７１ｍ ／ｓ和９１０ｍ ／ｓ），对该时段的洪峰流量 均值贡献较大。１９９５—２００５年水文参变量又比前 期下降，分别减少２４．２％和６０．２％。 图１ 挠力河上游水文参变量变化趋势（ａ．年均流量；ｂ．洪峰流量） Ｆｉｇ．１ Ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｒｅｎｄｓ ｏｆ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ５０ ｙｅａｒｓ．（ａ．ａｎｎｕａｌ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；ｂ．ｐｅａｋ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ） 将水文参变量标准化后对比其在不同时段内 变化趋势的线性方程斜率（表１），可以看出，近 ０．１３７，洪峰流量在１９８６年至１９９５年间变化最为 剧烈，直线斜率为０．１４９，可见，研究区的年均流 量和洪峰流量并未保持相同的变化速率。 ３．２流域的气候与土地利用变化分析 ５０年来，年均流量比洪峰流量变化剧烈，但两者 基本保持相同的变化速率。研究区年均流量和洪 峰流量整体上呈递减趋势，但在不同研究时段的 变化趋势又存在差异。１９５６—１９７５年、１９９５—２００５ 年两个时段内，年均流量和洪峰流量呈减少趋势， 而在１９７６—１９９５年间呈增加趋势。年均流量在 （１）流域气候变化特征 在全球气候变化背景下，近５０年来，挠力河 上游流域年均气温呈递增趋势，降雨量呈递减趋 势（图２）。５０年问多年平均气温为３．８￣Ｃ，降雨量 １９７６年至１９８５年间变化最剧烈，直线斜率为 地球信息科学学报 多年均值为５２２．４ｍｍ。年均气温在１９７６—１９９５年 ２ ● Ｏ 在１９７６—１９８５年和１９９５—２００５年期间变化较大， ９ ８ ７ ６ 一 一廷 》 间变化剧烈，１９７６—１９８５年、１９８６—１９９５年间年均 均值分别比前期减少５６．１ｍｍ和２４．３ｍｍ。 气温均值分别比前期升高０．４℃和０．９￣Ｃ。降雨量 表１不同时段水文参变量变化趋势特征 Ｔａｂ．１ Ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｒｅｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｐｅｒｉｏｄｓ 卯 ∽ 如 图２挠力河上游气候变化趋势（ 年均气温；ｂ．降雨量） Ｆｉｇ．２ Ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ５０ ｙｅａｒｓ．（ａ．ａｎｎｕａｌ ａｖｅｒａｇｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｂ．ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ） （２）流域土地利用变化特征 表２为挠力河上游流域１９５４—２００５年土地利 用变化幅度数据。２００５年研究区主要土地利用类 ５１６．１２％和４５２．６７％，１９７６—１９８６年问分别增加 ８６．８３％和１３８．８５％，这和研究区的历史状况相一 致，１９５６—１９８６年研究区正处于开荒运动时期， 型为耕地和林地，占土地总面积的８９．０８％。１９５４ —导致林地、湿地面积大面积减少，耕地面积急剧 增加。１９８６年以后，各种土地利用变化速度均有 １９７６年、１９７６—１９８６年两时段内，研究区土地利 用变化剧烈，尤其是耕地和城乡工矿用地。１９５４— １９７６年间耕地和城乡工矿用地面积分别增加 所减缓，但总体上仍为耕地面积持续增加，林地、 草地、沼泽湿地面积持续减少，但变化幅度降低。 表２ １９５４—２００５年挠力河上游流域土地利用变化幅度（％） Ｔａｂ．２ Ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ＮａｏＨ Ｒｉｖｅｒ ｕｐｓｔｒｅａｍ ｂａｓｉｎ ｆｒｏｍ １９５４ ｔｏ ２００５（％） 耕地开垦对研究区径流变化产生较大影响， 段耕地与其他用地间的相互转化关系（表３）。由 转移矩阵可知，１９５４年以来，研究区其他土地利 为进一步分析耕地的变化情况，分别计算不同时 １期 张素梅等：三江平原挠力河上游流域水文过程及其驱动力模型研究 １４７ 用类型开垦为耕地的面积明显高于耕地变为其他 类型用地的面积。研究区耕地转出比例呈递减趋 势，由１９５４－１９７６年的近４０％减为１９９５—２００５年 不变，但期间其他用地转为耕地的面积共占１９７６ 如 ∞ 年耕地总面积的９０．２７％，这是因为１９５４年耕地 ∞ 如 ｍ面积基数小，在１９７６年并未表现出较大的比例， 的１２．５７％，而耕地转入比例却呈波动变化，四个 但随着耕地面积的不断增加，１９８６—１９９５年１０年 问，８５．７４％保持不变的耕地在１９９５年耕地总面 积中占９０．４３％，基本保持平衡。 时期转入比例依次为９０．２７％、５６．１６％、１９．５７％、 ３２．６８％。１９５４年至１９７６年虽有６０％的耕地保持 表３ １９５４—２００５年挠力河流域上游土地利用转移矩阵（％） Ｔａｂ．３ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍａｔｒｉｘ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｉｎ Ｎａｏｌｉ Ｒｉｖｅｒ ｕｐｓｔｒｅａｍ ｂａｓｉｎ ｆｒｏｍ １９５４ ｔｏ ２００５（％） 注：转出率指由耕地转为其他类型用地面积占转化前耕地总面积的百分比，转入率指其他用地转为耕地的面积占转化后耕地总面积的 百分比。 ３．３气候变化对水文过程的影响 响进一步分析。从１９５６—１９７５年降雨量与水文过 程间的相互关系（图３）可以看出，研究区降雨量 对水文过程的影响呈非线性，降雨对年均流量的 影响较洪峰流量更显著。这是因为洪峰流量一般 分别拟合气候因子中的降雨、气温和蒸发与 水文参变量间的回归方程，结果表明，降雨和各 水文参变量间存在显著的相关关系，气温和蒸发 对水文过程影响相对较弱，与水文参变量问的关 系不显著。因此，未对气温和蒸发的水文过程影 由突发的极端暴雨事件引起，与年均降雨量的关 系相对较弱。 降阿量（ｒａｍ） 图３ １９５６—１９７５年挠力河流域上游降雨与水文参变量的关系（ａ．年均流量；ｂ．洪峰流量） Ｆｉｇ．３ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｉｎ Ｎａｏｌｉ Ｒｉｖｅｒ ｕｐｓｔｒｅａｍ ｂａｓｉｎ ｆｒｏｍ １９５６ ｔｏ １９７５ （ａ．ａｎｎｕａｌ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；ｂ．ｐｅａｋ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ） 运用图３中的拟合方程模拟１９７５年以后三个 时段的水文参变量，由模拟结果的ＲＭＳＥ和ＲＥ值 降雨量对研究区水文过程的影响不明显，对年均流 量和洪峰流量的模拟误差均较大，其中，年均流量 （表４）可知，基于降雨量的水文过程模型对流域年 模拟的相对误差为１５９．０８％，洪峰流量模拟的相对 误差为２３３．９２％。对比不同时段（除１９７６—１９８５年） 均流量的模拟能力高于洪峰流量。１９７６—１９８５年间， １４８ 地球信息科学学报 的模拟误差可知，降雨量对研究区水文过程的影响 程度逐渐降低，模拟相对误差逐渐增高。 加 ｍ ０ 如 们 ∞ 表４水文过程随气候变化模型对水文参变量的模拟误差及其变化 Ｔａｂ．４ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｅｒｒｏｒｓ ｏｆ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ｍｏｄｅｌ ３．４土地利用变化对水文过程的影响 土地利用变化对水文过程的影响表现在近地 利用１９５６—１９７５年的耕地面积数据与年均流 量、洪峰流量数据分别拟合最优的回归方程用于 反映研究区土地利用变化对水文过程的影响，由 结果（图４）可知，研究区土地利用变化对径流影 响较小，对年均径流的影响达到了显著水平（Ｒ ： ０．２４，Ｐ＜０．０５），而对洪峰流量并未产生显著的 表的蒸散发、截留、填洼、下渗等水文要素及其 产汇流过程 卜 。对研究流域的耕地（林地）面 积和蒸发量分别作回归分析发现，土地利用变化 对蒸发的影响非常显著，其中，林地面积和蒸发 量的线性关系为，Ｙ＝０．００８ｘ一８４９．５８７（Ｒ ＝０．６３， Ｐ＜０．０１），耕地面积和蒸发量的线性关系为Ｙ＝ 一影响。这和前人研究有相似之处，如Ｌａｈｍｅｒ等 人 指出耕地与其他用地间相互转化对于大中尺 ０．００５ｘ＋１ ３３７．３４９（Ｒ ＝０．５７，Ｐ＜０．０１）。综 上，虽然研究区的土地利用变化并未对水文过程 产生直接的显著影响，但可以推断土地利用变化 度流域的水文过程影响不显著，Ｋ１０ｃｋｉｎｇ等人研 究 结论为土地利用变化对水量影响比极端洪水 影响大 对蒸发过程的显著影响会间接地对径流结果产生 影响。 一妄 砬唧 ： 露 耕地面积（ｈｍ２） （ａ） 耕地面积（ｈｍ ） （ｂ） 图４ １９５６～１９７５年挠力河流域上游耕地面积与水文参变量的关系（ａ．年均流量；ｂ．洪峰流量） Ｆｉｇ．４ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｒｏｐｌａｎｄ ａｒｅａ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｉｎ Ｎａｏｌｉ Ｒｉｖｅｒ ｕｐｓｔｒｅａｍ ｂａｓｉｎ ｆｒｏｍ １９５６ ｔｏ １９７５ （ａ：ａｎｎｕａｌ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；ｂ：ｐｅａｋ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ） 运用图４中的拟合方程模拟１９７５年以后假定 对比表４和表５可见，相对耕地面积，降雨 气候不发生显著变化前提下的水文参变量值，由 模拟的误差值可知，土地利用变化对年均流量的 模拟能力较差，相对误差不断增高，１９８６年以后 相对误差高达２ ０００％，这显示如果单纯用土地利 用模型模拟年均流量将带来极大的风险。由不同 量对年均流量的影响更大，各个时期的模拟误差 均为土地利用模型大于气候模型。对于洪峰流量 时段洪峰流量的模拟误差可知，耕地面积对洪峰 流量的影响逐渐增高，模拟误差由最初建模时的 而言，耕地面积的影响大于降雨量的影响，说明 改变土地利用方式，会对极端暴雨引起的洪峰流 量产生影响，由此可以推断，森林具有调节洪峰 的作用，开垦森林种植农田对年均流量不产生显 著影响，但会对雨季的洪峰造成较大影响。国内 学者王礼先等 曾指出森林植被可以大幅度减少 流域的暴雨洪峰流量。 ９４．０３％降到１９９５—２００５年的９．６９％，模拟能力得 到极大的提高。 １期 张素梅等：三江平原挠力河上游流域水文过程及其驱动力模型研究 １４９ ３．５水文过程变化驱动力模型的模拟应用 时运用气候和土地利用数据进行水文过程模拟， 精度提高较大，也显示出基于降水和耕地面积的 由表４和表５可知，单独运用气候模型和土 地利用变化模型进行水文模拟存在较大的不确定 水文过程驱动力模型用于研究区的水文模拟具有 性，因此，运用上述基于降水和耕地变化的水文 较大优势。 过程模型在不同时段模拟的相对误差和最小二乘 对比不同时期的降雨和耕地面积的权重系数 法，确定挠力河上游流域水文过程驱动力模型， 可知，总体上研究区气候变化对水文过程的影响 不同水文参变量取得最佳模拟精度时的模型参数 程度大于土地利用变化的影响。１９５６—１９７５年和 值（见表６）。由结果可以看出，所建立的模型对 １９９５—２００５年两个时段内水文过程受气候和土地 研究区近５０年的水文过程的模拟效果较好，年 利用变化两者的共同作用，气候变化的影响相对 均径流和洪峰流量的ＲＭＳＥ值分别为０．５和 高一些。１９７６—１９９４年间土地利用变化对水文过 １．０４，对比表４—６中的ＲＭＳＥ值可以看出，同 程不产生显著影响，其权重系数均为０。 表６耕地面积和降雨对水文过程的影响因子值 Ｔａｂ．６ Ｆａｃｔｏｒ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｃｒｏｐｌａｎｄ ａｒｅａ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｔｈａｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ 运用表６的参数建立研究区１９５６年以来５０年 型对年均流量的模拟精度高于洪峰流量，年均流 水文过程随气候和土地利用变化的驱动力模型， 量模拟结果的决定系数为０．９３３，拟合的直线非常 并对年均径流和洪峰流量进行模拟，结果见图５。 接近于标准线，而对洪峰流量的模拟结果的决定 由结果可知，该驱动力模型对流域的径流模型效 系数仅有０．８１６。由此可以推测，洪峰流量的影响 果较好，反映出了研究区水文过程的趋势。对比 机制较为复杂，除受气候和土地利用变化影响外， 年均流量和洪峰流量的模拟值和实测值吻合度直 还有其他因素的综合作用，有待于进一步深入探 线与标准直线（图６）可知，研究区水文驱动力模 讨。 ４０ ３０ 呈 ￡ 一 芝２０ 播 麓 露 誉 ｌ０ Ｏ 年份 年份 （ａ） （ｂ） 图５基于降水和耕地两种因素的水文参变量模拟结果与实测对比（ａ：年均流量；ｂ：洪峰流量） Ｆｉｇ．５ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆａｒｍｌａｎｄ ａｒｅａ （ａ：ａｎｎｕａｌ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；ｂ：ｐｅａｋ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ） １５０ 地球信息科学学报 ２０１０年 图６实测值和模拟值对比（ａ：年均流量；ｂ：洪峰流量） Ｆｉｇ．６ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｄａｔａ（ａ：ａｎｎｕａｌ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；ｂ：ｐｅａｋ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ） 注：图中虚线为１：１标准线。 ４结论 影响较微弱，１９８５年以后对年均流量基本不产生 影响。 历史上三次大规模的开荒运动使得三江平原 （３）研究区基于降雨量和耕地面积两因素的水 耕地面积迅速增加，并由此导致了一系列的生态 文过程驱动力模型对研究区近５０年的水文过程的 环境问题。作为典型湿地分布区的挠力河流域期 模拟效果较好，相比单因素模型，年均流量和洪 间也经历了土地利用类型的剧烈变化，并使流域 峰流量的模拟精度均得到较大提高，ＲＭＳＥ值分别 内水文过程相应地发生了显著变化。此外，流域 为０．５和１．０４。水文过程驱动力模型对年均流量 气候也发生了显著变化，对径流过程产生较大影 的模拟精度更高一些，决定性系数为０．９３３。总体 响，为定量区分耕地开发和气候变化对研究区水 上研究区水文过程受气候影响的程度大于土地利 文过程的影响，利用流域上游水文和降雨量数据、 用变化，但气候模型对洪峰流量的模拟结果显示， 耕地面积通过统计回归分析、最小二乘法建立研 土地利用变化对水文过程的影响不容忽视。 究区基于降雨量和耕地面积两因素的水文过程驱 动力模型，获得如下结论： 参考文献： （１）流域自１９５６年以来的５０年间，降雨量呈 ［１］Ｍａ ｚ Ｍ，Ｋａｎｇ Ｓ Ｚ，Ｚｈａｎｇ Ｌ，ｅｔ ａ１．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ 递减趋势，和此趋势一致，流域的年均流量和洪峰 Ｃｌｉｍａｔｅ Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｈｕｍａｎ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｎ Ｓｔｒｅａｍｆｌｏｗ ｆｏｒ ａ 流量呈递减趋势，气候变化是导致水文变化的重要 Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎ ｉｎ Ａｒｉｄ Ｒｅｇｉｏｎ ｆｏ Ｎｏ￣ｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ，２００８，３５２：２３９—２４９． 原因。气候模型对年均流量的模拟能力高于洪峰流 ［２］Ｗｉｌｂｙ Ｒ Ｌ．Ｇｒｅｅｎ Ｈｏｕｓｅ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｐｈｙｓｉｃａｌ 量，降雨量对年均流量的影响相对更显著。１９５６— ［Ｊ］．Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ，１９９５，１９（３）：３５１—３６９． １９７５年间降雨量对水文过程的影响较为显著，之后 ［３］Ｇｕｏ Ｓ Ｌ，Ｗａｎｇ Ｊ Ｘ，Ｘｉｏｎｇ Ｌ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ａ Ｍａｃｒｏ—ｓｃａｌｅ ａｎｄ 影响程度逐渐降低，气候模型的模拟相对误差逐渐 Ｓｅｍｉ－ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｍｏｎｔｈｌｙ Ｗａｔｅｒ Ｂａｌａｎｃｅ Ｍｏｄｅｌ ｔｏ Ｐｒｅｄｉｃｔ 增高，其中，在１９７６年至１９８５年间对水文过程的 Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｉｍｐａｃｔｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｆｏ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ， 模拟能力较差，相对误差均在１５０％以上。 ２００２，２６８：１一ｌ５． （２）流域自１９５４年以来，耕地面积不断扩张， ［４］Ｗｉｌｂｙ Ｒ Ｌ，Ｄａｗｓｏｎ Ｃ Ｗ，Ｂａｒｒｏｗ Ｅ Ｗ．ＳＤＳＭ—Ａ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ Ｓｕｐｐｏ￣Ｔｏｏｌ ｆｏｒ ｔｈｅ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ 但未对流域的水文过程产生显著影响。耕地面积 Ｉｍｐａｃｔｓ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｌａ Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ ａｎｄ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，２００２， 对洪峰流量的影响高于对年均径流的影响，尤其 １７：１４７—１５９． 是１９８５年以后，其对洪峰流量的影响远超过降雨 ［５］Ｍｅｎｚｅｌ Ｌ，Ｂｕｒｇｅｒ Ｇ．Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｓｃｅｎａｒｉｏｓ ａｎｄ Ｒｕｎｏｆｆ 对洪峰流量的影响。耕地面积扩张对年均流量的 Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｍｕｌｄｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ，２００２， １期 ２６７：５３—６４． 张素梅等：三江平原挠力河上游流域水文过程及其驱动力模型研究 １５１ ［１５］王根绪，李元寿，王一博，等．近４Ｏ年来青藏高原典型 ［６］徐海量，叶茂，宋郁东．塔里木河源流区气候变化和年径 流量关系初探［Ｊ］．地理科学，２００７，２７（２）：２１９—２２４． ［７］Ｌａｈｍｅｒ Ｗ，Ｐｆｔｉｔｚｎｅｒ Ｂ，Ｂｅｃｋｅｒ Ａ．Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ Ｌａｎｄ Ｕｓｅ ａｎｄ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｉｍｐａｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｍｅｓｏｓｃａｌｅ［Ｊ］．Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｅａｒｔｈ，２００１，２６：５６５—５７５． 高寒湿地系统的动态变化［Ｊ］．地理学报，２００７，６２（５）： ４８ｌ一４９１． ［１６］王根绪，张钰，刘桂民，等．马营河流域１９６７—２０００年 土地利用变化对河流径流的影响［Ｊ］．中国科学Ｄ辑， ２００５，３５（７）：６７１—６８１． ［８］温仲明，焦峰，张晓萍，等．纸坊沟流域近６０年来土地利 用景观变化的环境效应［Ｊ］．生态学报，２００４，２４（９）： １９０３一ｌ９０９． ［１７］栾兆擎，邓伟．三江平原人类活动的水文效应［Ｊ］．水土 保持通报，２００３，２３（５）：１１一ｌ４． ［１８］栾兆擎，曹会聪，周德民，等．人类活动对别拉洪河流域 水文情势的影响研究［Ｊ］．湿地科学，２００８，６（２）：２５８— ２３３． ［９］Ｈｕａｎｇ Ｍ Ｂ，Ｚｈａｎｇ Ｌ．Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｔｏ Ｃｏｎｓｅｒｖａ・ ｔｉｏｎ Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ ｉｎ ａ Ｃａｔｃｈｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｏｅｓｓ Ｐｌａｔｅａｕ，Ｃｈｉｎａ ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃｌａ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，２００４，１８：１８８５—１８９８． ［１Ｏ］Ｂｒｏｗｎ Ａ Ｅ，Ｚｈａｎｇ Ｌ，ＭｃＭａｈｏｎ Ｔ Ａ，ｅｔ ａ１．Ａ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｐａｉｒｅｄ Ｃａｔｃｈｍｅｎｔ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ Ｗａ— ［１９］罗先香，邓伟，何岩，等．三江平原沼泽性河流径流演变 的驱动力分析［Ｊ］．地理学报，２００２，５７（５）：６０３—６１０． ［２０］ＫｌＯｃｋｉｎｇ Ｂ，Ｈａｂｅｒｌａｎｄｔ Ｕ．Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ Ｌａｎｄ Ｕｓｅ Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｎ Ｗａｔｅｒ Ｄｙｎａｍｉｃｓ—Ａ Ｃａｓｅ Ｓｔｕｄｙ ｉｎ Ｔｅｍｐｅｒａｔｅ Ｍｅｓｏ ａｎｄ ｔｅｒ Ｙｉｅｌｄ Ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｆｒｏｍ Ａｌｔｅｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ，２００５，３１０：２８—６１． Ｍａｃｒｏｓｃａｌｅ Ｒｉｖｅｒ Ｂａｓｉｎｓ『Ｊ］．Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｅａｒｔｈ，２００２，２７：６１９—６２９． ［１１］郑红星，刘昌明．黄河源区径流年内分配变化规律分析 ［Ｊ］．地理科学进展，２００３，２２（６）：５８５—５９０． ［１２］陈军锋，张明．梭磨河流域气候波动和土地覆被变化对 径流影响的模拟研究［Ｊ］．地理研究，２００３，２２（１）：７３— ７８． ［２１］Ｃａｌｄｅｒ Ｉ Ｒ．Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｎｄ—ｕｓｅＬ Ｃｈａｎｇｅ［Ｍ］． Ｃｈａｐｔｅｒ ｔ３．Ｉｎ：Ｍａｉｄｍｅｎｔ Ｄ Ｒ ｅｄ．Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ． Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ：ＭｃＧｒａｗ—Ｈｉｌｌ，１９９３，５０． ［２２］Ｋｒａｕｓｅ Ｐ．Ｑｕａｎｔｉｆｙｉｎｇ ｔｈｅ Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ Ｌａｎｄ Ｕｓｅ Ｃｈａｎｇｅｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｗａｔｅｒ Ｂａｌａｎｃｅ ｏｆ Ｌａｒｇｅ Ｃａｔｃｈｍｅｎｔｓ Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｊ２０００ ［１３］张树文，张养贞，李颖，等．东北地区土地利用／覆被时 空特征分析［Ｍ］．北京：科学出版社，２００６：５７—５８． ［１４］宋开山，刘殿伟，王宗明，等．１９５４年以来三江平原土地 Ｍｏｄｅｌ［Ｊ］．Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｅａｒｔｈ，２００２，２７： ６６３—６７３． 利用变化及驱动力［Ｊ］．地理学报，２００８，６３（１）：９３— １０４． ［２３］王礼先，张志强．干旱地区森林对流域径流的影响［Ｊ］． 自然资源学报，２００１，１６（５）：４３９—４４４． Ａ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｆｏｒｃｅ Ｍｏｄｅｌ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｉｎ Ｕｐｓｔｒｅａｍ Ｂａｓｉｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｏｌｉ Ｒｉｖｅｒ，Ｓａｎｊｉａｎｇ Ｐｌａｉｎ ＺＨＡＮＧ Ｓｕｍｅｉ 一，ＷＡＮＧ ＺｏｎｇｍｉｎｇｈＺＨＡＮＧ Ｂａｉ ，ＳＯＮＧ Ｋａｉｓｈａｎ ，ＬＩ Ｆａｎｇ ，ＲＥＮ Ｃｈｕｎｙｉｎｇ ，（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔ Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ ａｎｄ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｃｏｌｏｇ￣ ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００１２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＣｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｆＳｃｉｏｅｎｃｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｒｉｎｇ ｐａｓｔ ｆｉｖｅ ｄｅｃａｄｅｓ，ｌａｎｄ ｕｓｅ ａｎｄ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅｄ ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｉｎ ｕｐｓｔｒｅａｍ ｂａｓｉｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｎａｏｌｉ Ｒｉｖ— ｅｒ，Ｓａｎｊｉａｎｇ Ｐｌａｉｎ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ｈｕｇｅ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｔｏ ｅａｃｈ ｆａｃｔｏｒ・ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ，ｉｓ ｎｏｔ ａｎ ｅａｓｙ ｉｓｓｕｅ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ａｎｄ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ｔｏ ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｉｓ ｒｅｇｉｏｎ ｗｅｒｅ ａｓｓｅｓｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔ，ｂａｓｅｄ ｏｉｌ ｔｈｅ ｈｙｐｏｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｏｎｅ ｆａｃｔｏｒ ｃｈａｎｇｅｓ ｓｌｉｇｈｔｌｙ，ｗｅ ｂｕｉｌｔ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．ｔｈａｔ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｔｏ ｌａｎｄ ｕｓｅ ａｎｄ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ ａｎｄ ｆｏｒｅｃａｓｔｅｄ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｇｅ ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｆｒｏｍ ｃｒｏｐｌａｎｄ ｃｈａｎｇｅ ａｎｄ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ ｒｅ— ｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｓｅｃｏｎｄ．ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｅａｃｈ ｆａｃｔｏｒ ｔｏ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃ ｃｈａｎｇｅ ｗａｓ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｄ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｒｏｐｌａｎｄ ａｒｅａ ｔｈｒｏｕｇｈ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ．Ｌａｓｔ，ｗｅ ｇａｖｅ ａ ｆｏｒｅｃａｓｔ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｗｉｔｈ ｂｏｔｈ ｎａｔｕｒａｌ ａｎｄ ａｎｔｈｒｏｐｏｇｅｎｉｃ ｆａｃｔｏｒｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｂｅｔｗｅｅｎ １ ９５６ ａｎｄ １ ９７５．ｃｌｉｍａｔｅ ｈａｄ ａ ｓｔｒｏｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｆｔｅｒ １５２ 地球信息科学学报 ２０１０正 １ ９７５ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙ．Ｔａｋｉｎｇ ｏｎｅ ｗｉｔｈ ａｎｏｔｈｅｒ．ｃｌｉｍａｔｅ ｍｏｄｅｌ ｂｅｈａｖｅｄ ｂｅｔｔｅｒ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ａｎｎｕａｌ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｔｈａｎ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｃｒｏｐｌａｎｄ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｔｈａｔ ｈａｓ ｂｅｉｎｇ ｄｏｎｅ ｓｉｎｃｅ １９５４ ｄｉｄ ｎｏｔ ｂｒｉｎｇ ｏｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｈａｎｇｅ ｔｏ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｂｕｔ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｗｉｔｈ ａｎｎｕａｌ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ， ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｉｍｐａｃｔｅｄ ｐｅａｋ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｍｏｒｅ．Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｍｏｄｅｌ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｗａｓ ｆａｉｒｌｙ ｉｄｅａｌ ａｎｄ ｉｔ ｇａｖｅ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｅｒｒｏｒｓ ｏｆ ０．５ ａｎｄ １．０４，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｈｉｇｈｌｙ，ｗｈｉｃｈ，ｗａｓ ｉｎ ｃｏｎ— ｔｒａｓｔ ｔｏ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｍｏｄｅ１．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｍｏｄｅｌ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｍｏｒｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ａｎｎｕａｌ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｗｈｏｓｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｏｒｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｒ ｏｆ ０．９３３．Ａｓ ａ ｗｈｏｌｅ，ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｎ ｗｅｒｅ ｍａｉｎｌｙ ａｆ－ ｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｗａｓ ｗｅａｋｅｒ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｂｕｔ ｕｎｎｅｇｌｅｃｔａｂｌｅ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ， ｅｆｆｅｃｔ ｔｏ ｐｅａｋ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌａｎｄ ｕｓｅ ｃｈａｎｇｅ；ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ；ａｎｎｕａｌ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；ｐｅａｋ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ；Ｓａ￣ｉａｎｇ Ｐｌａｉｎ
