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岩溶断陷盆地是我国八大岩溶地貌组合类型之一,位于云贵高原,长江、珠江上游地区,是我国重要的生态屏障区。岩溶水资源是岩溶断陷盆地区经济、生态可持续发展的重要基础。南洞地下河流域是我国岩溶断陷盆地发育最为典型的地区,也是石漠化严重、水资源矛盾突出的地区。随着流域内人口数量的增加和经济社会的发展,水资源供需矛盾日益突出,合理开发和利用岩溶地下水资源是解决前述矛盾的最主要途径。合理开采和可持续利用岩溶地下水资源不仅需要科学认识水资源现状、演变特征及原因,还需对未来变化环境下的水资源量做出合理预测。在此背景下,通过对南洞地下河流域水文地质背景、自然地理环境特征的综合调查,收集相关数据,构建了具有岩溶断陷盆地特征的SWAT水文模型。基于径流演变、气候变化、土地利用/覆被变化分析以及水文模拟结果,对流域水资源演变特征、影响因素进行了定量分析。同时,基于未来变化环境情景对流域水循环过程进行模拟预测。最终,得到以下认识:1.利用决定系数（R2）、Nash-Suttcliffe效率系数（NSE）和百分比偏差（PBIAS）,三个指标对径流模拟效果进行评价。评价结果显示:率定期（1972～1985年）R2=0.77,NSE=0.76,PBIAS=1.9%;验证期（1990～2002年）R2=0.80,NSE=0.79,PBIAS=0.6%,说明径流模拟效果很好,模型在研究区有很好的适用性。2.1972～2002年盆地的蒸散发量占降雨量比例比高原山区多8.20%,径流比重比高原山区少11.14%。盆地与高原山区地表-地下径流“二元”分配差异显著,盆地的地表径流比例为16.34%,地下径流比例为83.66%,而高原山区地表径流比例为2%,地下径流比例为98%。可见,流域内地表径流缺乏,而高原山区这一特征格外显著。3.1972～2014年间,流域多年平均径流量为8.27 m3/s,径流年际变化较大,呈波动下降趋势。利用有序聚类法和Mann-Kendall法寻找径流突变点,综合判断径流突变年份为1979年、2003年、2009年。以突变年为界,将流域径流演变划分为3个时期,基准期T0（1972～2002年）、措施期T1（2003～2008年）、T2（2009～2014年）,三个时期的平均径流量分别为8.73 m3/s、7.83 m3/s、6.71 m3/s,径流量减少趋势明显。4.基于对不同时期气候变化、土地利用/覆被变化下的径流演变分析发现:相对于基准期T0,T1时期降雨量减少1.26%,气温上升0.41℃,气候变化对径流减少的贡献率为23.83%,人类活动对径流减少的贡献率为76.17%,土地利用/覆被变化使径流增加,对径流减少的贡献率是-10.36%。相对于基准期T0,T2时期降雨减少16.91%,气温上升0.89℃,气候变化对径流减少的贡献率为93.98%,人类活动对径流减少的贡献率为6.02%。土地利用/覆被变化使径流增加,对径流减少的贡献率为-5.72%。综上,T1时期径流减少以人类活动为主导,T2时期径流减少以气候干旱为主导。5.不同的气候变化、土地利用/覆被变化均会使流域水平衡组分发生改变,但流域水量平衡总体特征保持不变。流域降雨量主要以蒸散发的形式亏损,平均比重为77.20%。流域产流量小,其中降雨转化为地表径流的比重平均为2.14%,转化为地下径流的比重平均为17.35%。下渗比重平均为4.68%。土壤水储量整体呈亏损状态,平均亏损值11.08 mm。6.未来变化情景模拟结果显示:气候变化引起的水资源量变化,明显大于土地利用/覆被变化影响下的水资源量变化。而降雨变化引起的水文响应在气候变化的水文响应中占主导地位。水循环过程中,下渗和地表径流过程对环境变化的响应最为明显。相同气候条件下,林地的土壤水涵养能力优于草地。加强流域内岩溶地下水资源的开采,修建、管理好水利设施,发展农业节水灌溉技术,加强旱情的监测与预报,是应对未来干旱常态化的重要措施。高原山区林地的恢复对流域水土保持、生态恢复有重要意义。