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气候变化是现今全球关注的热点，水资源变革制约着国民经济和社会的发展。当下极端气候事件频发、干旱与洪涝并存、水环境恶化和水质污染等问题，严重制约了社会的可持续发展。评估未来气候变化下流域水资源变化，对于流域水资源管理规划及可持续利用有重要意义。本文研究区域为汉江上游流域，为南水北调中线工程水源地，鄂北水资源配置工程取水地，涉及重大民生工程，研究该流域未来水资源变化量，具有重大意义。 本文在综述国内外研究进展的基础上，利用SWAT分布式水文模型对汉江上游流域水文循环系统进行模拟，采用SDSM统计降尺度模型预测未来不同情景下气象要素，通过两模型耦合对未来情景下的径流进行预测，得到如下结论： （1）SWAT模型在汉江上游区域具备很好的适用性。甄别出汉江上游径流敏感性参数有CH_N2、SOL_BD、SOL_AWC。模型模拟为月尺度，相对误差Re均在10%以内，决定性系数R2和纳什系数Ens多大于0.8，评价等级为乙等。 （2）搭建了适合该流域的SDSM模型，对CanESM2模式输出RCP2.6和RCP8.5两种情景下的大气环流因子，输入SDSM模型中进行降尺度预测。结果表明，降雨相对于基准期均有较大幅度的增加，增速达到每十年9.9～26.1mm；最高温度会略有上升，每十年仅为0.052～0.144℃；最低温度整体会稍有下降，每十年为-0.018～0.082℃。不同排放情景下增幅也有较大的差异，RCP8.5比RCP2.6变化强烈。 （3）将CanESM2模式输出与已校准好的SWAT模型进行耦合，得到变化情景下的未来径流。预测结果表明，RCP2.6和RCP8.5两种情景下，未来汉江上游流域各月径流相比基准期波动较大，且径流会呈现增加态势，最大增速可达到每10年增加50m3/s。在RCP2.6情景中，2020S和2050S两期的3月径流出流极不稳定，极端气候事件发生概率会提高，径流量在2020S期增加后呈稳定态势。在RCP8.5情景中，各期径流量会呈现明显增加的趋势。