本文从实测资料出发,揭示了渭河径流在不同时间尺度上的变化规律,探讨了流域内气温、降水和潜在蒸散量的变化及对径流的影响。同时,收集了数字高程信息(DEM)、土地利用空间分布、土壤类型空间分布等资料,应用分布式水文模型SWAT对渭河的月径流过程进行模拟,定量分析了径流对气候与土地利用变化的响应。结果表明：(1)近40a来,渭河流域径流整体呈显著的线性下降趋势。1990年代前处于丰水期,1990年代后处入枯水期,21世纪初期水资源出现“由枯转丰”的趋势。径流年际丰枯变化很大,枯水年的发生概率高、持续性强,最长的连枯年份达8a。径流主要集中于汛期,各年代平均的年内分配峰型不同,有从双峰向单峰变化的趋势。多峰型在近40a为优势峰型,尤其近10a来,渭河流域基本以多峰分配为年内分配的主要形式。月径流的滞后时间最长可达9个月,夏半年径流的滞后性弱于冬半年。(2)渭河流域气温始终呈显著线性上升趋势,并在1992年发生突变。流域70、80年代属多雨期,90年代属少雨期,近10a降水量明显增多,径流与降水变化的主要周期基本一致,表明降水的周期变化特征对径流影响显著。潜在蒸散量始终呈上升趋势,并在1993年发生突变。气候因子的共同影响导致了径流在近40a的减少,21世纪初期西北气候向暖湿转型对渭河流域水资源的恢复有着积极影响。(3)由于气候因子在不同年代的变化,年径流及各季径流对同期气候驱动因子的响应并不稳定：且响应关系出现明显改变的时期均始于气温增幅最显著的80年代后期,说明气候变暖对其造成了一定影响。由于增温效应导致的潜在蒸散量增加对渭河上游径流变化的贡献分量可达60%以上,高于降水的贡献；上游武山站对潜在蒸散量的变化更加敏感。(4)借助ARCGIS软件,本文建立了渭河流域土地利用数据库、土壤数据库和天气数据库,并在此基础上构建流域SWAT模型；结合PSO算法对模型进行率定和验证,达到了较高的运行速率。通过对各参数的不断调整,最终达到了较好的模拟效果,也验证了SWAT模型在渭河流域的适用性。从气候与土地利用变化对径流影响的定量分析可知,气候变化是渭河径流变化的主导因子,它对年平均径流的影响程度自上游到下游逐渐减小,贡献率在各水文站均大于60%；对汛期径流的影响大于非汛期。下游的年径流对土地利用的变化更为敏感,这也是由于人类活动在下游的影响更为显著；汛期渭河流域径流变化受土地利用的影响自上游到下游逐渐增强；非汛期时,北道站径流变化受土地利用的影响最大。总之,无论在全年、汛期或非汛期,气候变化仍是各站径流变化的主导因子,而土地利用在非汛期的影响较汛期大。