随着全球气候的不断变化,水文循环受到了很大的影响,并由此引发一系列重大自然灾害问题,极大制约了我国社会经济发展。因此明晰历史及未来时期水文气象要素演变规律,对流域水资源开发利用及水资源安全保障都具有重大意义。本文以黄河宁夏段支流清水河流域为研究对象,对气候变化条件下流域水文气象要素演变规律进行分析研究,以期为黄河流域生态保护和高质量发展及宁夏水资源开发利用提供科学依据。主要研究成果如下:（1）采用线性趋势法、Mann-Kendell（M-K）分析、小波分析及重标极差法对清水河流域1961-2014年降水、气温及径流的变化趋势、周期性和持续性进行分析。结果表明:清水河流域年降水量呈非显著性下降趋势,年内降水主要集中于夏季,其序列表现弱持续性或反持续性,未来降水有继续减少趋势但不明显;气温总体上呈显著增加趋势,其序列表现强持续性,未来气温有继续增加趋势;清水河径流量总体上呈现上升趋势,其序列表现强持续性,未来径流量有继续增加趋势。（2）根据历史时期水文气象要素数据,搭建HEC-HMS水文模型,并对模型进行率定验证。结果表明:率定期内水文模拟精度达到乙级标准,验证期达到丙级标准,但从整个历史时期模拟分析,其模拟精度达到乙级标准,允许作为正式水文预报进行发布。（3）利用秩评分法,从23个大气环流模式（GMs）中筛选出适用于清水河流域最优模式:MRI-ESM2-0,将模式输出的不同路径下水文气象数据经过Delta降尺度后输入水文模型,并对降水、气温和径流变化趋势进行分析,结果表明:未来各路径下降水、气温和径流均大于历史基准期平均值。将研究时段划分为2020-2060及2061-2100两个时期,降水在SSP1-2.6路径下先增后降,SSP2-4.5和SSP3-7.0路径下先降后增,SSP5-8.5路径下均保持增加趋势;气温在两个时期,SSP1-2.6路径下先增后降,SSP2-4.5路径下先增后保持高位波动,SSP3-7.0和SSP5-8.5路径下均保持上升趋势且趋势更加明显,高排放路径增加趋势率要大于低排放路径;径流在两个时期,SSP1-2.6路径下先增后降,SSP2-4.5和SSP3-7.0路径下先将后增,SSP5-8.5则均保持上升趋势。径流总体的变化趋势与降水保持一致,符合清水河以降水为主要径流来源的流域水文特征。