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永定河是海河流域七大水系之一，长约747km，是北京的母亲河。永定河出境向北京输送水量由20世纪50年代的27.5亿m3下降到4.19亿m3（2024年），永定河上游地区的水安全直接影响首都的水安全甚至生态安全。永定河上游流域是北方典型的缺水型流域，气候变化和高强度的人类活动导致了水资源短缺和生态系统退化问题。本研究以永定河上游流域为典型缺水型区域，聚焦水文气象要素演变、水资源衰减机理及生态修复路径三大核心问题。通过整合多源数据与模型模拟，系统揭示流域水循环要素的长期变化规律；研究进一步采用InVEST产水量模型、SWAT分布式水文模型及Budyko弹性系数法，量化气候变化与人类活动对径流变化的贡献率，识别关键驱动因子，并构建水生态修复评价指标体系，为流域水资源可持续管理提供科学依据。本书的出版旨在为各级政府部门及相关行业部门提供决策参考，同时也为高校师生和科研院所研究人员提供了宝贵的参考资料。