气候变化引发了水文循环状态的改变,使得水热资源重新配置,极端降水事件频发,同时黄土高原地区开展的一系列生态环境建设使得下垫面条件发生变化,极端气候变化和人类活动深刻影响着该区水文过程。因此本文以头道拐-龙门区间作为研究区,采用趋势检验、地统计分析、突变检验和PLSR模型等方法全面解析区间极端降水时空分布特征及其与径流的关系;并采用CMIP6未来极端降水变化预测结果结合分布式水文模型（SWAT）,预估不同气候情景下未来区间径流演变过程;同时研究不同极端降水事件及下垫面条件下的流域径流变化特征,评价不同植被条件下极端降水事件对流域径流变化过程的影响效应,为认识区域径流过程的变化规律及影响机制,制定区域生态建设规划提供科学依据。论文取得的主要结论如下:（1）阐明了区间极端降水时空变化特征以及径流演变规律,量化了不同极端降水指数对年径流量的解释率,明晰了极端降水指数与径流变化的关系:近60年来,除持续干燥指数（CDD）、持续湿润指数（CWD）、最大一日降水量（Rx1day）、最大五日降水量（Rx5day）之外其余各极端降水指数均呈上升趋势,区域极端降水强度指数上升趋势总体高于极端降水频率指数。除持续干燥指数（CDD）、极端强降水总量（R99p）之外,各极端降水指数的最佳拟合模型为高斯模型,空间分布整体表现为东南高、西北低。区间多年平均径流量为42.1亿m3,自20世纪60年代以来平均变化趋势为-1.016/a,随着时间的推移区间径流量呈现显著减少态势。基于各极端降水指数同区间年径流深所构建的PLSR模型累计解释了年径流总方差的67.3%-88.4%,年降水总量（Prcptot）、强降水总量（R95p）、极端强降水总量（R99p）是影响头道拐-龙门区间径流变化的重要变量。（2）分析了区间未来2020-2050年极端降水变化特征,预测了未来多情景下区间土地利用变化情况:未来各排放情景下极端降水指数均呈现了一定的增长趋势,在SSP1-2.6情景下,除持续干燥指数（CDD）之外,其余各指数均呈不显著增加趋势;SSP2-4.5情景下,侵蚀性雨量以上日数（RD12）、日降水强度（SDⅡ）、极端强降水总量（R99p）、最大一日降水量（Rx1day）、最大五日降水量（Rx5day）呈下降趋势,其余指数呈上升趋势;除Rx5day之外,SSP5-8.5情景下各极端降水指数的变化趋势是同SSP1-2.6情景下是一致的,排放的浓度越高,对应的极端降水事件增加趋势越大。头道拐-龙门区间的土地利用类型主要以草地、耕地、林地为主,2000-2018年间主要是三大地类之间的相互转换,其中耕地-草地之间的相互转化较为显著。2035年三种情景下区间土地利用变化具有明显的差异,自然发展情景下,城乡、工矿、居民用地扩张最为明显,较2015年涨幅110.2%;耕地保护情景下耕地面积出现了唯一的增长趋势,相较于自然情景下的减幅增加了 0.6%;生态保护情景下,为保障林地、草地等生态用地,使得耕地成为了该情景下主要的用地转出类型,减幅约3.8%。（3）预测了区间2020-2050年不同情景下的径流变化过程,明确极端降水事件与一般性降雨下区间径流过程的区别,辨析了不同植被条件下极端降水对径流的影响:区间多年平均径流量分别为23.2亿m3、23.9亿m3、27.4亿m3,且随着时间的增长,区间径流量也在后期达到高值。不同级别降水同径流深之间显著相关,极强降水量增加造成的径流增加的速率最大,相较于普通降水,极端降水对于径流变化的影响更显著。其中强降水总量R95p对于区域径流深增加的贡献率为60.3%,极强降水总量对于区域径流深增加的贡献率为18.9%。普通降水情景下,区域内草地全部转化为林地时对应的径流深减少了 1.46 mm,林地全部转化为草地时径流深增加了 0.46 mm;极强降水情景下,草地全部转化为林地时对应的径流深减少了 0.87 mm,林地全部转化为草地时径流深增加了 0.28 mm,不同植被条件在普通降水情景下对于径流具有较好的调控作用,但在极端降水条件下,林地以及草地对于区域径流的影响逐渐减弱。