树轮视角下中央水塔近400年的复合水文动态

来源：水利水运工程学报杂志 2026年第1期北京时间：

作者：陈峰,王世杰,岳伟鹏,赵晓恩,陈友平,张雯雯,胡茂,曹红华

摘要：全球气候变化正在对水资源的时空分布和管理措施产生深远影响，特别是在水资源分布不均的中国东部季风区。为探究南水北调中线工程源区所在的中央水塔的水文变化特征及其驱动因素，基于树木年轮宽度数据发展的6条区域水文重建序列，运用嵌套主成分分析方法揭示了过去4个多世纪的复合水文动态。结果表明，中央水塔经历了9个湿润期和8个干旱期，且出现了23个极端高值年和30个极端低值年。周期性分析显示该区域水文变化具有多个准周期，包括2.4~2.9 a、3.8~3.9 a、8.6 a、12.9~13.6 a、22.2~25.5 a和73.0 a的波动特征。空间响应分析表明，区域降水对中央水塔水资源的补给具有显著影响，而高温条件下蒸发损失的加剧对水资源储量构成压力。此外，中央水塔的水文过程与历史旱涝事件密切关联，与王朝末期灾害频发的情况存在一定联系，为社会稳定发展提供警示。全球大气环流变化，尤其是厄尔尼诺-南方涛动和太平洋年代际振荡位相变化为主的太平洋气候变化，通过调节太平洋沃克环流等大尺度环流改变海洋向陆地的水汽输送，显著影响中央水塔的水文过程。研究还揭示南水北调中线工程水源区与受水区水文过程存在跨尺度耦合特征，并在21世纪持续增强。因此，亟需加强水资源调度和管理，以应对未来气候变化带来输入型水资源不确定性危机和级联放大风险，确保水资源的可持续供应和工程的长期稳定运行。

关键词：树木年轮, 中央水塔, 南水北调中线工程, 气候变化, 复合水文动态, 水资源管理