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气候扰动与人类生存环境扩张已经构成影响祖厉河流域水文水资源发展变化的首要因素。黄河支流祖厉河流域位于黄土高原西部半干旱气候区,该地区脆弱的生态环境、下垫面疏松的土壤层受植被保护程度低,抵御暴雨等突发性水文事件能力弱。近些年来,由于中国西部气候区的转型,导致水土流失更加严重。同时,随着西北地区生态修复以及耕地扩张,祖厉河流域需水量上升、人类排放的生活和工农业污染物增多,对该流域的环境污染也与日俱增。如何应对气候和社会环境变化对该流域的生态环境影响成为目前关注的热点之一。基于此,本文选用SWAT模型演绎气候情景模式下土地利用结构发展转换对祖厉河流域水文过程的响应。对合理保护开发祖厉河流域水资源以及下垫面修复管控有重要参考价值。主要结果如下:（1）构建祖厉河流域SWAT模型并完成参数率定。收集整合祖厉河流域空间属性信息,完成SWAT模型数据库的建立。将整个流域细化为28个子流域,叠置土地利用、土壤类型以及坡度对三幅影像,进行融合操作,将祖厉河流域一步划分为137个水文响应单元（HRUs）。搭建SWAT-CUP平台对模型19项参数完成敏感性分析并择选SUFI-2算法对其优化,利用流域实测月径流数据评估SWAT径流模拟精度,结果显示R2、ENS值均在合理区范围内,说明SWAT模型适用于祖厉河流域。（2）未来气候模式下的祖厉河流域水文过程响应。对比RCP4.5（中低情景）、RCP8.5（高情景）两个温室气体排放及辐射强迫情景下,祖厉河流域2020-2100年预测的降雨量与温度等气象要素特征。祖厉河流域未来70年两种模式下,年平均气温将分别以0.17℃/10a与0.46℃/10a的趋势升高,较基期温度增幅为1.12℃和3.22℃;年降雨量变化与往年基本持平,较基期降水增幅为3.86mm与35.78mm;祖厉河流域SWAT径流模拟结果,未来70年RCP4.5模式下年均径流成缓慢上升趋势,较基期增加0.08cm3/s;RCP8.5模式下年均径流成缓慢下降趋势,较基期降幅0.01cm3/s;受到RCP8.5模式下的高温影响,虽然降水量同步增加但并未对径流正向促进。（3）祖厉河流域土地类型对水文过程响应分析。对1995年、2005年、2015年三期土地利用影像,以及四帧极端土地利用假想影像,进行径流模拟。结果显示,在祖厉河流域内林地与耕地因地形以及土壤作用影响,在不同区域对径流的产生有着不同的效果;但城镇村及工矿用地和草地在祖厉河流域整体具有一致性,即城镇村及工矿用地面积增加流域径流会相应增加,草地面积增加则流域径流相对减小,总体上各土地利用类型对径流发生贡献由大到小依次为:城镇村及工矿>耕地>林地>草地。（4）预测祖厉河流域未来土地利用情景及径流。从2015年至2035年祖厉河流域林地、城镇村及工矿用地面积均有不同程度增加,而草地与耕地面积将会减少。其中城镇村及工矿用地面积的新增加来源的67.25%为耕地、15.93%为草地。耕地向建设用地转出的同时伴有草地面积转入,在耕地新增面积中95.84%来自于草地。在相同的气候条件下,郭城驿与定西两出水口2035年土地利用情境下的径流明显高于2015年,主要原因是城镇村及工矿用地的增加以及草地面积的消失造成的。而在会宁站点出水口2035与2015年两期土地利用类型情景下径流模拟无明显差别,主要原因是受地形等因素影响,会宁流域农田开垦及城镇建设受限。