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本文以新立城水库以上流域为研究区域,采用改进累积曲线法、Mann-Kendall非参数性检验法分别从定性和定量两方面对流域水文要素进行趋势性及突变点分析,探究近60年研究区内气候变化趋势。以水文分布式模型SWAT为技术手段,通过收集流域内DEM数字高程、土地覆被/利用图、土壤类型图以及水文气象等基础资料,构建流域模型。针对未来土地利用、气候变化情景模式,分析流域径流对环境变化的响应过程。本文研究成果可以为流域内水资源的合理配置提供依据,同时也为水资源的开发、利用提供技术参考。本文的主要成果如下:（1）过去60年新立城水库以上流域气候变化趋势性分析分别采用改进累积曲线法、Mann-Kendall非参数性检验法对新立城水库以上流域19562016年气温和降水进行了趋势性分析。就气温而言,两种研究方法得出结果趋于一致。60年间,各月最高日气温在2月和3月有显著上升趋势,最低气温除8-10月均呈显著上升趋势,可见气候呈现变暖趋势。就降水而言,年尺度的降水变化趋势不显著,月尺度的降水在汛期呈下降趋势,非汛期呈上升趋势。（2）新立城水库以上流域SWAT模型的构建及率定通过对DEM图、土地利用、土壤类型,水文气象数据的处理,构建新立城水库以上流域SWAT模型,将流域划分为25个子流域和194个HRU水文响应单元。通过SWAT-CUP软件对流域内20个参数进行敏感性分析,从中选出最具敏感性的前11个参数对模型进行重点率定,结果表明率定期和验证期的R2大于0.6,纳什系数ENS大于0.5,Re值在25%以内,表明SWAT模型在新立城水库以上流域的径流模拟成果较为可靠。（3）不同土地利用情景模式对新立城水库以上流域水文响应分析通过对比研究区内1995、2005、2015年三期土地覆被/利用图,确定流域不同土地利用类型的变化趋势。并以三期土地利用类型为基础,通过构建好的SWAT模型分别模拟流域径流对现状及假定的4种极端土地利用类型的响应。结果表明,19952005年期间,林地和水域面积呈减少趋势,旱地面积增长最多;20052015年期间,林地、草地、城镇用地面积呈现增加趋势,城镇用地增加速率最快。4种假定情景中,坡度大于3°以上的土地利用类型全部转化为草地时,流域下游出口点径流增长更为明显。（4）不同气候情景下新立城水库以上流域水文响应分析采用国家气候中心于2012年发布的“气候变化数据集Version3.0版本”中的数据,分析流域内RCP4.5、RCP8.5两种情景模式下,2020—2050年气温和降水的变化趋势,并探讨两种气候情景及假定情景模式下,上游伊通站及下游新立城水库站径流变化趋势。结果表明,针对气温而言,未来30年流域内气温总体呈上升趋势,RCP8.5情景下上升趋势更为明显;就降水而言,未来30年间降水趋势呈先下降再上升的波动趋势。就RCP4.5和RCP8.5两种情景模式而言,两个流域出口（伊通站、新立城水库站）未来径流均呈现减少趋势;就假定气候情景模式而言,当气温一定时,径流与降水显现出正相关规律,当降水一定时,径流与气温显现出负相关的规律。