黑龙江省处于中纬度欧亚大陆东沿,太平洋西岸,北面临近寒冷的西伯利亚,南北跨中温带与寒温带,处于季风区,湿润半湿润地带,降雨量较多。水资源的合理开发与利用就显得尤为重要。河川径流作为水资源系统的重要部分,它受气候、地形、地貌和人类活动等的影响,变化复杂,呈现出非线性和随机性的特性。所以,深入分析流域水资源的变化特性,并对其未来的发展情况进行预测是有重要意义的。本论文以黑龙江穆棱河流域上、下游水文站实测近50年日径流量为依托,进行流域水资源的特性研究分析及预测。本论文通过实地调查,数据分析和理论相结合的方法,运用现代新理论和新方法,即小波理论及分析方法、人工神经网络理论及建模方法、三水源新安江蓄满产流模型,利用穆棱河上游和下游四个水文站提供的多年天然径流变化的时间序列和实测资料,针对穆棱、梨树、密山桥和湖北闸四个水文站的天然多年日径流资料,通过小波分析、Mann-Kendall、滑动T等分析径流变化特征,并结合小波分析和人工神经网络,对隐含层节点数选取方法进行改进来预测穆棱河流域的未来年份径流量并验证改进的合理性,主要研究成果如下:(1)首先从宏观上对穆棱河上游至下游四个测站的年径流量,季节径流变化,年代径流特征的不同特性等几个方面分析径流序列的特征。夏、秋两季的径流量远远多于春、冬的水量,且1、2月份水量是全年最少的,多数以冻冰为主;穆棱河全年径流量主要来自于夏汛的降水量,然而2000年之后,上游穆棱站几乎没有夏汛的峰值出现过;Mann-Kendall检验法发现1979年附近易发生径流突变,且1979年为径流突变点,滑动T检验法印证了突变点年份的准确性。(2)新安江模型的应用,可以全局观察到蒸发、地表径流、地下径流、壤中流对降雨进行的分割,并根据东北土壤的特点,地形地貌和气候特点,选择适合穆棱河流域的模型参数,定值和敏感因子,如:WM、WUM、WLM均属固定参数;CI、CS、CG是敏感因子,且需满足CI<CS<CG。模型第一次运行是获取参数K的值,带入模型中,再次运行拟合程度理想,即是率定合格率,以上步骤均符合模型规定后进行预报即可。(3)小波神经网络近年来被广泛运用。在传统的小波网络基础上进行改进,使之拟合程度更好,收敛速率更快。经过测试和检验,当隐含层节点数取值3时,效果最佳。