本研究初步构建了基于流域二元水循环的干旱区内陆河流域干旱形成与演化机理分析理论框架，提出了以分布式水文模型耦合干旱综合评估指标体系与综合评估模型的干旱演化模拟与评估技术方法体系，构建了西北内陆河流域干旱综合评估指标体系及模糊综合评估模型，建立了玛纳斯河流域干旱演化模拟与预测模型，初步搭建了集业务应用功能、基础信息服务功能与仿真平台基本功能于一体的玛纳斯河流域干旱演化模拟与评估仿真综合平台。取得的主要成果如下：
（1）系统总结了内陆河流域干旱类型及相互间的转化关系，阐述了不同干旱类型的时空分布特征、成因及其影响因子；并根据西北内陆河流域的二元水循环特性，分析了平原区水资源-生态系统演化与生态干旱的关系，研究了水资源循环演化环节中水通量的多少与干旱类型的转化关系及其主要影响因素。
（2）在分析分布式水文模型在西北内陆河流域的适用性和局限性的基础上，对SWAT模型在河网提取算法、冰川融水参数、人工侧支循环中的水资源开发利用参数等方面进行了改进和模型化处理，探索构建了以干旱形成机理为基础，以分布式水文模型模拟为基本工具，耦合干旱评估指标体系及综合评估模型，并集成风险管理与数字仿真技术的内陆河流域干旱演化模拟与评估理论方法框架。
（3）探索性地提出了西北内陆河流域生态干旱的概念、评估内容、评估指标及指标获取方法，归纳、评价并优化构建了气象、水文、农业干旱的评估指标及计算方法，综合构建了内陆河流域干旱评估指标体系和干旱模糊综合评估模型，丰富了干旱评估技术方法体系。
（4）基于概率统计分析方法和典型流域模型长系列模拟结果，探索提出了内陆河流域干旱评估指标等级划分关键阈值的确定方法，并依据各子系统干旱评估结果和综合干旱结果隶属度函数，将干旱程度划分为五个等级。(www.xing528.com)
（5）选择新疆天山北坡玛纳斯河流域作为应用研究区域，应用基于SWAT模型改进的玛纳斯河流域干旱演化模拟模型，以1981—1995年为模型率定期，对分布式水文模型参数进行了敏感性分析和率定；以1996—2007年为模型验证期，对玛河流域进行了长系列水文过程模拟；在分析玛河流域气象因素变化趋势的基础上，以增温10%和增雨20%作为未来气候变化的两种情景，模拟预测了流域1981—2007年两种情景下的生态水文过程。流域共划分为99个子流域，1873个水文响应单元，在正常、增温和增雨三种情况下流域水资源总量分别为23.13亿m3、20.49亿m3和24.13亿m3。
（6）根据模拟结果、遥感数据、图片和观测资料等多源数据，建立了玛河流域干旱评估指标体系和基于最大熵理论的干旱综合评估模型。评估结果表明，玛河流域存在南部较北部干旱程度轻、作物生长季较其他季干旱程度轻、一般用地较城镇用地区域旱情轻的规律；流域干旱状况受降水影响最大，同时受水利工程措施、下垫面条件和作物品种及生长季的影响。对干旱类型时空演化的定量分析表明，水文干旱和农业干旱是流域的主要干旱类型，同时气象、水文和农业干旱类型在不同时间段存在此消彼长的关系。根据权重关系，气象干旱权重最大，为0.347；生态干旱权重最小，为0.134；在综合干旱模糊评估结果中，各干旱类型不等于其权重时，干旱类型即有发生演化的可能，演化方向取决于各干旱类型所占比重与其权重的差异。
（7）根据评估结果，以ArcGIS为图形制作工具，对部分单指标评估结果进行了图形展示，并选择5%、多年平均、50%、75%、90%和95%典型降水频率年在正常状况、增温10%和增雨20%三种情景下的干旱综合结果和2007年5—11月的月过程评估结果给予了综合干旱等级区划图制作。通过对玛纳斯河流域干旱状况的深刻认知，提出了基于水资源合理优化配置和高效利用的流域干旱风险管理模式和风险防范技术，需要因地制宜，有机结合工程和非工程措施，尽快编制流域综合规划和风险管理计划，加快干旱管理立法工作，建立干旱评估预警平台。
（8）集成干旱演化模型、综合评估、虚拟现实、数据库、计算机图形学等技术，初步构建了流域干旱演化模拟与评估综合仿真平台。利用三维自动建模软件实现了玛纳斯河流域三维场景的快速建模，构建了流域三维可视化平台，研究了数字仿真系统中时空数据的精确定量统计分析算法，实现了玛纳斯河流域虚拟环境的三维可视化、场景漫游、路径漫游、视点定位等系统平台基本功能，以及实体模型信息查询、时空数据管理、干旱演化参数的区域或全区统计分析、干旱指标计算、干旱演化参数的时空插值计算、干旱演化参数图形表达和时空分布可视化等基础信息服务和专业应用功能，为新时期流域干旱风险管理提供了技术支撑和基础平台。
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