水文循环受气候变换及人类活动的影响已是不争的事实,也是最近几年水文领域及气象领域研究的热点问题。皖中地区是受人类活动影响最剧烈的地区。特别是近30年来,由于城市化的快速推进和不断增加的人类活动的影响,尤其是在防洪、灌溉、水利工程建设使得区域水文循环条件、水资源转化关系和水资源情势发生了变化,同时水资源利用方式、供水结构发生了较大的改变。因此,在安徽中部开展分析水文要素的变化规律、演变的特点及揭示其变化的规则,为社会经济的可持续发展、区域水资源规划与管理具有重要的意义。本文从皖中地区主要的水文要素(降雨、蒸发和径流)变化特征入手,揭示了在变化环境下皖中地区水文要素的变化规律,研究皖中地区降雨、蒸发和径流的规律,并用水文频率分析法、Mann-Kendall检验方法对水文要素时间序列的突变性及趋势性,运用小波分析方法对皖中地区两个径流站资料进行多时间尺度分析。主要结论如下:(1)通过曼肯德尔分析,安徽中部年降雨量呈上升趋势,上升趋势不明显,年降雨序列在1970、1980、1993、1997、2003、2006、2009年均有突变,且存在30年、17年和4年为主的周期;汛期降雨量也具有上升趋势,上升趋势同样不显著,汛期降雨序列在2001年是一个由减少到增加的突变点,同时也存在30年、17年和4年为主的周期;非汛期降雨量也存在不显著的上升趋势,经过检验非汛期不存在突变点,存在4个周期分别为30年、17年、11年和4年。(2)经过Mann-Kendall检验,皖中地区春季蒸发量存在不显著上升趋势,夏季蒸发量存在显著下降趋势,秋季蒸发量存在不显著下降趋势,冬季蒸发量存在不显著下降趋势,全年蒸发量存在不显著下降趋势。可以看出皖中地区也有可能存在“蒸发悖论”现象。(3)根据淠河横排头水利枢纽1956~2010年的资料分析,丰枯年份变化幅度比较大,且年内分配也极其不均匀;从趋势来看总体呈不显著的减少趋向,减少速度为0.03亿m3/a,年径流过程存在12年和27年左右两个次主周期;据横排头水利枢纽1956~2010年的汛期径流量序列和年径流序列距平分析,从线性趋势来看总体呈增加趋势,增加速率为0.10亿m3/a,存在50年左右的主周期,8年左右的第二主周期,20年左右的第三主周期;据横排头水利枢纽1956~2010年的非汛期径流量序列和年径流序列距平分析,呈现减少速度为0.13亿m3/a的下降趋向,存在13年左右主要周期,25年左右的周期,再者是5年和50年左右的周期。(4)用马尔科夫(Markov)过程对丰乐河桃溪站1956~2010年天然径流量进行转移概率分析,揭示丰乐河桃溪站年径流量丰平枯状态转移特性。经分析:a.丰乐河桃溪站年径流在长时间状态转移概率中,平水年的自转移概率较高,即平水态自保守性强。b.概率转移分析表明,当年径流处于丰水或者偏丰水年时,转移到枯水年的几率较大;剩下的,转移到平水年的几率较大。c.在桃溪年径流长时间的各态相互变化中,存在向平水和偏枯水年的转移模式。