本文所研究的黄河源区是指唐乃亥以上的流域，黄河源区是黄河的主要水源地，水量丰富，其径流量占全流域的35％以上，有黄河“水塔”之称，唐乃亥以上的黄河源区。同时黄河源区也是“三江源”的重要组成部分，在国内是国家的重点保护区，在国际上更是全球变化关注的焦点地区，20世纪90年代黄河断流，黄河径流量显著减少，水资源可持续性发展的课题摆在了我们的面前。　　 本文的主要目的是研究径流变化的成因，为维系健康的河流提供理论依据。为了能够达到这一研究目的，我们收集和处理了1956-2000年相关的气象数据、水文数据以及其它土壤、植被等多源数据，在对水量平衡方法改进的基础上，应用这一方法分割了黄河源区的径流成分，并在此基础上统计分析了气候变化对径流成分影响。在对大尺度水文模拟影响因子分析的基础上，以气象、大气模式(GCM)输出为输入模拟并预测了黄河源区的径流变化。本文主要在以下几个方面的研究取得了进展：　　 1)改进了基流分割方法　　 根据黄河源区地表水和地下水的转换关系以及黄河源区气候特征，对基于水量平衡的加里宁基流分割方法进行改进，首次将最小二乘法应用于基流分割中。对于改进后的方法，分析了其参数B的物理意义、B与基流指数(年基流量与径流量的比值)之间的关系。　　 2)探索了黄河源区基流变化成因　　 黄河源区多年平均径流量为203.8亿m3，基流所占的比例较大，多年平均基流指数为0.65。90年代降水的减少导致了基流的减少。10年时间尺度上降水的减少导致了基流指数的增加。年平均气温的升高是吉迈-玛曲区间基流下降的原因。在吉迈-玛曲区间，90年代基流减少的速度大于直接径流减少的速度，温度在10年时间尺度对于基流的影响要大于对于直接径流的影响，这可能与气温上升，导致冻土上限下降，补给基流的土壤水、地下水减少有关。玛曲-唐乃亥区间基流指数从60年代至90年代，基流指数不断增大。　　 3)揭示了黄河源区径流系数的变化　　 90年代径流径流系数降低了。黄河源区的径流系数和降水量成正比，和气温成反比。90年代降水减少和气温的大幅度升高使得黄河源区的径流系数降低。区间分析表明，不同的子流域气温和降水对径流系数的影响不同，在吉迈以上区间，年气温比较低，气温是影响径流系数的主要因子；在吉迈-玛曲区间，直接径流/降水主要受降水的影响，总径流/降水、基流/降水随着到降水增加而升高，随着气温升高而降低；在玛曲-唐乃亥区间，径流系数随着降水量的增加而增加，直接径流/降水随着气温主要的升高而降低。　　 4)提出了径流成分变化的新数据　　 90年代黄河源区径流显著减少。和80年代相比，90年代玛多以上流域年径流深减少了22.7mm，玛多-吉迈区间减少了26.8mm，吉迈-玛曲区间减少83.1mm，玛曲-唐乃亥区间减少了69.1mm。整个研究区，年平均气温显著增加。玛曲以上区间和整个研究区面平均气温暖季变化较小，然而冷季气温显著升高。在90年代，冷季和暖季气温均显著上升，玛曲-唐乃亥区间为增幅最大的区间。玛多以上流域，气温是径流和基流变化的主要影响因素。降水的空间格局变化，即90年代玛多以上区间降雨增加，吉迈-唐乃亥区间降水显著减少，是径流减少的重要原因。　　 5)分析了大尺度水文模拟影响因子　　 选取卢氏流域，分析战网密度对模拟径流量的影响，模拟的产流量和产沙量相对误差并非均匀增加，测站设置数有一个饱和的上限，同样测站的数目也有一个下限。　　 基于VIC-3L模型以日的强迫资料为输入，分析了VIC-3L在黄河源区的适用性，结果表明，VIC-3L模型能够在月、年尺度上能很好的模拟本区域的径流过程，但是在日尺度上，虽然能够较好的模拟径流过程的趋势变化，但是不能准确模拟的模拟逐日过程。　　 6)定量计算了气候变化和土地覆被变化对径流的影响分析　　 土地利用数据表明，黄河源区生态退化严重。SWAT模型模拟表明，60年代变化到80年代，气候变化对径流变化的影响为128.06％，土地利用变化对径流变化的影响为-5.56％；70年代到90年代气候变化对径流变化的影响为-65.15％；土地覆被变化对径流变化的影响为15.45％。黄河源区70年代和90年代降水分别为516.7mm，518.8mm，90年代降水的时空分布发生了变化，是径流减少的主要原因。70年代到90年代，气候变化的水文效应大约为65％~80％，土地利用变化的影响大致为6％～16％，由于生态退化，冻土融化等的水文效应大约为14％～20％。　　 7)作出了气候变化对径流影响的预测　　 2020年以前径流量基本上是小幅振荡；未来50 a内径流量的衰减幅度一般在-10％以内；2050年后，随着气温的快速攀升，径流量平均每10 a减少3％以上；2060年以后，B2情景的径流量基本稳定，A2情景的径流量则加速下降。