近年来，由于驱动水文循环过程的二元因素（气候和人类活动）处于不断的变化之中，致使水分的传输转化机制和赋存条件皆发生了不同程度、不同尺度、不同层次的变化，即水文变异，其对区域水安全构成了重大威胁。近年来，水文变异已引起学界高度重视，其统计规律与归因也已成为国际相关领域的热点研究对象之一。河川径流是陆地水资源的重要赋存形式，其时间序列是记录和表征流域地表径流过程随时间变化的重要观测变量，其统计特征和变化形式反映并蕴含了水文系统的演化信息。水文变异在河川径流序列中的表现存在于诸多方面，如均值、方差、中位数、回归系数等统计参数，或是序列的分布概率、相关性结构、循环周期等变化特征。　　榆林地区位于陕蒙交界，黄土高原北部，长年干旱少雨，蒸发强烈，生态环境十分脆弱。建国以来，为了改善区域的生态与人居环境，当地人民和政府陆续开展了富有成效的水土保持与荒漠化治理活动，下垫面条件发生显著变化。1990年以来，榆林地区积极推动陕北能源化工基地建设和城市化进程，区域水文循环受到自然变化和人类活动的双重干扰，河川径流过程发生了显著了水文变异，其由于影响因素复杂，各种变异类型互相交织叠加，使得传统的单一检验方法很难认识与解译区域水文的变异规律。为此，本文从驱动因素及其演化规律、径流变异类型识别方法体系构建、以及变异类型的诊断与分析3个方面对榆林地区河川径流的变异类型进行研究，以期能够认识变化环境下水文系统的演化规律和驱动机制。　　（1）驱动因素及其演化规律分析　　径流的变异是由于流域内水文循环的改变所驱动，所以其并非孤立事件，在径流序列发生变异前后，相关要素序列必然表现出异常的波动特征和统计特征。鉴于此，在识别径流序列的变异类型之前，对径流序列变异的驱动因素及其演化过程进行考察和分析就显得十分必要。因此，本文对榆林地区气象条件、下垫面条件、水文条件以及降雨径流关系展开了深入研究，发现在径流序列变异之外，影响水文循环的气象要素和下垫面要素亦表现异常，大部分站点的降雨序列表现出下降趋势，而参考作物蒸腾蒸散发量自90年代中期之后逐年稳步上升。此外，通过对径流序列的横向和纵向对比分析，发现榆林地区的河川径流空间分布差异巨大，基本呈现南多北少的特征，各水文站径流序列的变差系数整体偏大，1970年之前、1971-1995年和1996年-2010年三个阶段大部分序列的均值和方差逐步减小，说明序列波动幅度较大，径流年际变化强烈。另一方面，传统水文学认为天然状态下的水文循环，其降雨径流关系应表现稳定且保持良好，而从分析结果不难看出榆林地区的降雨径流关系并不稳定，在人类活动影响下，原本不佳的降雨径流关系持续恶化。　　（2）径流序列变异类型识别方法体系　　径流变异识别方法众多，各种方法的优劣不尽相同。因此，梳理现有方法的优缺点并择取适合的径流序列统计方法，构建了径流序列变异识别方法体系，即先用EMD分解剥离序列趋势项，并对其进行趋势变异检验，其次采用STARS方法对其波动项进行均值变异检验，最后根据均值检验结果对其进行均值平稳化处理后，用ICSS方法对其进行方差变异检验。计算结果表明，赵石窑站径流序列的变异类型非常复杂，趋势变异、均值变异、方差变异同时存在且互相交织，属于复合变异类型。将上述方法体系应用于榆林地区其他水文站点径流序列的变异类型识别，结果显示，除神木和曹坪站外，其余站点的径流序列皆发生不同程度的变异，且复合类型居多。　　（3）变异类型的诊断与分析　　针对榆林地区的径流序列普遍存在多种变异类型互相交织的复合类型的情形，本文提出将复合变异类型序列理论分解为单一变异类型序列，即平稳序列、含趋势项序列、均值变异序列和方差变异序列，而后建立根据单一变异类型序列，与各水文站控制流域内的降水、蒸发（参考作物蒸腾蒸散发）、年最大化NDVI、淤地坝拦截水量、水库蓄水、农灌用水、城市化率和人口密度8种序列的相关关系，率定相关系数和回归系数，并以此来判断引起其对应参数发生变异的具体物理原因。根据对相关系数和回归系数的分析可知，在植被覆盖度较高的无定河流域，植被的蒸腾作用是引起径流趋势下降的主要原因，但在秃尾河、窟野河和皇甫川流域引起序列趋势下降的主要原因是降水，而序列的均值和方差等局部波动变异主要由淤地坝拦截水量、农灌用水、城市化等人类活动共同驱动。