淮河流域由于其特定的地理位置和气候条件,导致旱涝灾害频发,为了减少灾害,一方面需要推行有效的治淮措施,另一方面需要建立准确的径流模拟模型,及时预防和应对可能出现的不利情况。气候变化直接影响着陆地水循环强度,增加了未来水文情势的不确定性,影响着区域社会进步与经济发展。因此研究气候变化下的径流响应,对深入了解旱涝机制变化规律、制定区域气候变化适应对策具有重要意义。本研究以淮河吴家渡以上集水区域为研究区,运用统计分析、水文模拟、气候模拟和水资源利用分析等研究方法,分析研究区的水文要素的演变趋势与规律特征,建立研究区水文模型,预测未来气候情景下的径流以及分析蚌埠市水资源利用状况。主要研究结论如下:(1)基于1979～2013年的历史观测资料,通过非参数M-K(Mann-Kendall)检验法和Morlet小波变换法研究降水、气温和径流的年际变化趋势与突变点、年内分布特征和周期规律。研究得出:研究区年降水均表现为不显著性减少趋势,突变点出现在2009年,年内分配不均匀性较大。年最高和最低气温均表现为显著性增加趋势,分别在1990年和1987年出现突变。年径流呈现不显著性减少趋势,径流的年内分配不均,尤其是7～8月作为淮河的主汛期,径流增长剧烈,而在冬春季节则易发生干旱,给防洪抗旱带来一定压力。径流和降水均呈现减少趋势,且存在11a的共同周期。(2)基于ArcGIS软件平台根据地形、土地土壤、水系等空间和属性数据库建立SWAT模型;运用SWAT-CUP软件对模型率定和验证,使模型适用于研究区的径流模拟。研究得出:子流域划分为43个时,模型的模拟效果最佳;率定期纳什效率系数、决定系数和百分比偏差三大指标分别为0.79、0.79和1.1%,验证期分别为0.72、0.72和6.4%,模型的模拟效果评价为“非常好”,模型在研究区的径流模拟准确度较高。(3)基于CMIP5模式,通过Taylor图法筛选出在研究区具有较强模拟能力的气候模式。研究得出:5模式集合平均明显优于单个模式,多模式集合平均可以明显改善模式的模拟能力,减少单个模式的不确定性对模拟结果的影响;未来径流相较于基准期呈现减少趋势,RCP4.5和RCP8.5两种情景下径流减少幅度分别为24.26%和33.35%,表明未来研究区出现干旱的概率较大。(4)基于未来径流预测结果对蚌埠市水资源供需进行分析。运用灰色关联分析筛选出需水量的主要影响因子,通过BP神经网络进行需水量预测,同时采用定额法和多元回归法验证需水量预测的准确性;根据径流频率曲线推算出未来水资源可利用量;对蚌埠市水资源供需进行分析和提出利用对策。研究得出:RCP4.5情景下的2022年缺水量较大,2025年的缺水量较小,而RCP8.5情景下的2027年缺水量较大,2022年的缺水量较小,不同情景的水资源供需呈现差异,说明气候变化对水资源变化有主要影响作用;针对严重缺水时段,可以通过启用天河应急水源和适当超采地下水来缓解,同时“南水北调”和“引江济淮”工程的外调水量亦可以缓解特旱年水资源紧缺情况。