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我国西北地区河流以内陆河为主，河流的水源主要来自于上游山区，中下游以蒸散发为主。上游来水量的多少和时空分配对中下游绿洲的经济发展和生态环境的保护起着决定性作用。因此，山区流域水文过程的研究具有重要的科学意义和现实意义。同时，近些年来全球气候变暖，对山区流域的水文过程产生重要的影响，分析山区流域的气候变化特征及其对水文过程的影响显得尤为重要。但是河流水源地-山区自然条件比较恶劣、观测数据较少，因此，除了利用这少量的实测数据进行分析外，借助于水文模型对流域的水文过程进行模拟是一种很好的研究手段。本研究中，借助于耦合了次格网化的冰川方案的大尺度分布式水文模型-VIC水文模型（包含冻土模块），模拟研究疏勒河上游山区流域的水文过程。
本研究选择的研究区是疏勒河上游山区流域，位于青藏高原东北边缘、祁连山西段，流域面积约1.14×104km2。研究中局地气候分析所使用的气象数据来自于苏里、鱼儿红两个10米自动气象观测塔，时间序列为2008-2011年。对来自于昌马水文站1954-2010年日观测流量资料进行了特征分析。利用研究区周围6个国家气象站1970-2006年的日平均气温、日最高气温、日最低气温数据通过反距离梯度差值的方法，将气象站点的数据插值到模型的模拟格网上。同时结合来源于APHRO-V1003R1数据库(0.25°×0.25°)日降水数据作为模型的气象驱动输入数据，对疏勒河山区径流进行模拟。然后采用1970-1979年的昌马水文站实测水文资料对模型参数进行率定，使用1980-2006年数据对模型进行验证。并通过设计气候情境，分析气候变化对径流的影响。研究结果表明:
(1)根据10米自动气象观测塔2米观测气温可知，苏里2米气温的多年平均值约为-4℃，气温具有明显的季节变化，7月最高，1月最低。日温差同样具有季节变化。多年月平均气温变化呈典型的抛物线型。1月份最低，为-17.6℃，最高出现在7月为7.9℃。鱼儿红年平均气温约为4.4℃。日均温有明显的季节性周期。但日温差变化不明显。两地年降水量差异很大，苏里降水量在380mm左右，且年际变化不大，年内降水集中植被生长季节5-9月份，占全年降水量的90％以上。鱼几红年降水量比苏里显著减少，而且变化较大。两地风速有季节变化，但是苏里是冬春季节大，夏秋季节小，鱼儿红刚好相反。苏里空气相对湿度季节变化明显，鱼儿红不明显。
(2)苏里2009-2011年消融季节日平均流量为22.4m3.s-1.径流从6月中旬开始增加，在9月下旬急剧减少，并逐渐趋于稳定。月平均径流呈现抛物线型，但每年的抛物线峰值出现时间各不相同。通过日平均气温、日降水量和日平均径流变化来看，径流的变化是受气温和降水的综合作用的结果。
(3)昌马各月径流自1954-2010年呈增加趋势，夏季各月径流年际变化较大，增加趋势主要出现在20世纪90年代。冬春季节各月径流，在90年代以前缓慢增加，90年代以后迅速增加。
(4)昌马径流的年内分配不均匀，有明显季节变化。7月平均流量最大，为84.14m3.s-1。8月份平均流量仅次于7月。丰水期（6-9月）流量占全年流量的68.6％，冬季（12月-次年2月）基流量只占年流量的8.2％。
该流域年内径流分配系数Cvy主要处在0.6-1.2之间;从年代际变化来看，年内的分配不均匀系数和年内径流分配的完全调节系数都有明显的减小趋势。1954年-2009年内径流集中度都在0.5以上，其中50年代集中度最大(0.55)，21世纪初集中度最小(0.50)，多年平均集中度为0.52。集中期为7月。相对变化幅度变化趋势是减小的，绝对变化幅度表现出相反的变化趋势。
(5)昌马出山径流年际变化不是很剧烈(Cv=0.25)，从年际极值比来看，也不是很大，仅为3.87。最大径流量发生在2002年，为15.98×108m3，最小径流量为4.13×108m3，发生在1956年。
该流域年径流有明显的丰桔变化。径流量不丰富的年份（枯水、偏枯、平水）有40年，占总数的71％，水量丰富的年份（偏丰、丰水）不到1/3。偏桔或桔水年主要分布在1996年以前，尤其是枯水年，1980年以后不再发生;而丰水年主要出现在1996年以后。在研究的时间序列中，河径流由枯水逐步向丰水转变。
(6)通过VIC模型参数率定显示:耦合了次格网化的VIC模型月径流模拟效率系数为0.72，误差系数为0.13。说明耦合了次格网化的VIC模型在研究区具有适应性。
(7)通过率定期和验证期的日、月模拟径流对比发现，不管在率定期还是验证期，月径流的模拟效率要高于日径流模拟效率。
(8)模拟径流与实测径流的变化趋势对比分析显示，变化趋势是一致的，但在数量上有差别。误差系数表明模拟径流量占实测流量的87％。
(9)耦合了能量平衡冰川消融方案时，模拟径流中的冰川径流占21％，耦合度日因子冰川消融方案时，模拟的冰川径流占11％;前者比后者模拟效果好。
(10)通过分析冻土存在与不存在两种情况下的径流变化得知，冻土对水文过程有明显的影响。冻土的存在使得冬季基流变小，夏季峰值流量变大。
(11)不同气候情景条件下，径流变化不同。在保持温度不变的情况下，降在减少10％、保持不变和增加10％的情况下，年平均径流量变化为-10.0％、0和9.3％。而在不同降水量水平下，温度降低1℃和增加1℃相应的引起径流量变化量不同。当气温增大1℃，降水量增加10％时，径流量是增加最多的，为7.7％，当气温降低1℃，降水量减少10％时，径流量减少最多，为-18.7％。