Attribution of Runoff and Spatial Heterogeneity in the Weihe River Basin under Changing Environments

XIE Wenwei; LIANG Lixia; TAO Hu; WANG Yibo

doi:10.3969/j.issn.1001-9235.2026.05.009

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Attribution of Runoff and Spatial Heterogeneity in the Weihe River Basin under Changing Environments

更新时间：2026-06-16

- Attribution of Runoff and Spatial Heterogeneity in the Weihe River Basin under Changing Environments
- PEARL RIVER Vol. 47, Issue 5, Pages: 88-100(2026)
- 作者机构：
  
  1.甘肃省水土保持科学研究所/甘肃省水土保持工程研究中心，甘肃兰州 730000
  2.甘肃省水利厅，甘肃兰州 730000
  3.兰州大学资源环境学院，甘肃兰州 730000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.3969/j.issn.1001-9235.2026.05.009
  CLC： TV12
- Received：25 February 2026，
  
  Revised：2026-03-18，
  
  Accepted：01 April 2026，
  
  Online First：17 April 2026，
  
  Published：25 May 2026
- 稿件说明：
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颉文伟，梁丽霞，陶虎，等.变化环境下渭河流域径流演变归因及空间异质性研究［J］.人民珠江，2026，47（5）：88-100.

XIE Wenwei,LIANG Lixia,TAO Hu,et al.Attribution of Runoff and Spatial Heterogeneity in the Weihe River Basin under Changing Environments[J].PEARL RIVER,2026,47(05):88-100.
颉文伟，梁丽霞，陶虎，等.变化环境下渭河流域径流演变归因及空间异质性研究［J］.人民珠江，2026，47（5）：88-100. DOI： 10.3969/j.issn.1001-9235.2026.05.009.

XIE Wenwei,LIANG Lixia,TAO Hu,et al.Attribution of Runoff and Spatial Heterogeneity in the Weihe River Basin under Changing Environments[J].PEARL RIVER,2026,47(05):88-100. DOI： 10.3969/j.issn.1001-9235.2026.05.009.

摘要

渭河流域作为黄河中游典型的半干旱—半湿润过渡带，其径流演变直接关系区域水安全与黄河生态健康。基于ERA5-Land再分析数据及社会经济数据，采用Budyko假设水量平衡框架与随机森林模型，分析2003—2024年流域径流演变的主控机制及其空间异质性。结果表明：①流域径流总体呈波动下降趋势（速率为 -1.525 mm/a），且衰减特征存在空间非均匀性；②在水量平衡层面，气候“暖干化”是径流减少的主导因素（贡献率61.33%），人类活动贡献率为38.67%；③驱动机制呈现显著的“空间二元结构”：虽然气候决定水量基准，但人均生产总值在统计上超越自然因子成为首要解释变量，这归因于中下游关中平原高强度经济耗水的控制，而上游山区仍受降水主导。研究厘清流域“自然—社会”二元水循环的空间分异规律，提出“上游适应性保护、下游需求侧调控”的分区治理策略。

Abstract

The Weihe River Basin

a typical semi-arid to semi-humid transition zone in the middle reaches of the Yellow River

exhibits runoff evolution that directly impacts regional water security and the ecological health of the Yellow River. Utilizing ERA5-Land reanalysis and socio-economic data

this study applies the Budyko water balance framework and a Random Forest model to systematically analyze the dominant mechanisms and spatial heterogeneity of runoff evolution from 2003 to 2024. The results reveal that:①Basin runoff displays a fluctuating downward trend (-1.525 mm/a) with significant spatial non-uniformity in its attenuation.②Climatic warming and drying dominate runoff reduction

contributing 61.33% compared to 38.67% from human activities. ③The driving mechanism exhibits a pronounced "spatial dualistic structure"—while climate sets the baseline water volume

per capita GDP statistically surpasses natural factors as the primary explanatory variable

driven by high-intensity economic water consumption in the downstream Guanzhong Plain

whereas upstream mountainous areas remain precipitation-dominated. This study clarifies the spatial differentiation of the "Nature-Society" dualistic water cycle and proposes a zoned management strategy of "adaptive protection upstream and demand-side regulation downstream."

关键词

Keywords

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