在全球气候剧烈变化和人类社会经济活动大大增加的共同影响下,水资源紧缺的现象和极端的水文事件在世界范围内发生得愈加频繁,成为人类社会目前面对的重大环境问题之一。科学地认识气候变化及人类活动对径流的影响,对于正确识别变化环境下的水文过程及其响应机制,以及对未来径流对气候变化和人类活动的响应做出积极预判都有极大的帮助,对指导流域合理开发利用的水土资源及社会经济发展具有重要意义。澧水位于湖南省西北部,是洞庭湖四大水系中最小的一支。流域内多暴雨,是湖南省三大暴雨区之一,使得该流域下游洪涝灾害频发。基于现有研究,本文以澧水流域石门水文站以上区域为研究对象,系统分析澧水流域长系列水文要素和气象要素的时空演变特征,构建流域分布式水文模型,应用水文模拟法和双累积曲线法从不同的角度定量估算人类活动与气候变化对径流量变化的贡献率,分析了流域内的气候变化及人类活动的径流响应特征,并构建未来土地利用情景模拟评价土地利用/覆被变化的水文响应过程。通过本研究,以期为澧水流域土地利用的合理发展规划和水资源科学管理提供参考。主要研究内容及成果如下:1.澧水流域降水时空分布不均,降水主要集中在5-8月,空间上呈现出西北至东南逐渐减少的趋势。流域内多年平均降水量在1300mm-1900mm之间,西北部山区降水较多,年降水量高达1800mm以上,东南部平原地区和西南地区的降水均低于1500mm。流域内5-8月降水量约占全年总值的60%,而枯水期(12月至次年2月)降水量不足年降水量的10%。澧水流域年平均气温呈上升趋势,全年气温和枯水期气温上升较汛期气温上升趋势更为明显。年平均气温上升幅度为0.15℃/10a,枯水期平均气温上升超过0.2℃/10a,而汛期平均气温上升幅度不到0.02℃/10a。流域全年气温在1997年发生突变,枯水期气温在1991年和2004年发生突变。2.澧水流域及其子流域全年降水量、汛期降水量和枯水期降水量的变化趋势均不明显。研究流域及其两个子流域(溇水流域和渫水流域)的年降水量和汛期降水量多年来表现为不显著减少,而枯水期降水量呈现出不显著的相反趋势。三个流域的全年降水量及汛期降水量突变均发生在2005年,枯水期降水量在2010年发生突变。年径流量和汛期径流量呈现不显著的下降趋势,枯水期径流量表现为明显的上升趋势,流域径流变化与降水变化趋势一致。综合石门站、长潭河站和皂市站不同时段径流量的突变年份,确定水文序列的分界点,划分1967-1997年为基准期,1998-2006年作为变异期I,2007-2016年作为变异期II。3.SWAT模型在澧水流域适应性良好,可以用来定量研究气候变化和人类活动对流域径流过程的影响。利用流域空间数据和水文气象数据建立全流域、溇水流域和渫水流域的SWAT模型,在现有研究的基础上,选用多站点多变量法对模型参数进行率定,分级确定流域SWAT模型参数,并对流域径流过程进行模拟,模拟效果良好。4.气候变化和人类活动对径流变化的贡献率基本持平,但气候变化在大多数时候影响更大,且降水量减少是澧水流域径流量减少的主要因素。基于流域SWAT模型,对变异期Ⅰ和变异期Ⅱ的天然径流量进行模拟还原,区分气候变化和人类活动对径流量的影响贡献率,采用双累积曲线方法从数理统计的角度分析澧水流域径流量对气候变化和人类活动的响应,各要素对径流量表现出不同程度的影响。5.澧水流域主要的土地利用类型为林地、草地和耕地。2000-2010年间,流域土地利用/覆被变化不明显,林地面积共计增加69.09km2,耕地和草地面积则呈现不同程度的减少趋势,分别减少了 64.38km2和76.94km2。研究期间,澧水流域主要的土地利用变化表现为耕地、草地向林地的转变,林地的增加可显著减少流域地表径流量,并增大流域蒸散发量,从而减少流域总径流。在自然增长情景(S1)下,流域第85个子流域城市化过程非常明显,且年均地表径流增加了 47.16%。可以看出,由于城市化进程的加快,城市用地的扩张导致流域不透水层面积的增加,蒸散发减小,从而导致地表径流增加。对于退耕还林情景(S2),相对于自然增长情景(S1)的土地利用状况,流域地表径流与总径流量都有所降低。由于本文所构建的流域退耕还林情景面积整体变化并不显著,因此径流量减少并不明显,但在一定程度上可以说明退耕还林等生态修复措施对减小径流量有着积极作用。