洪水过程对下垫面变化的响应研究是当前流域水文学的热点和难点问题。本文以泾河流域为研究区,系统收集泾河流域历史降雨、径流、洪水、土地利用和工程建设等资料,应用统计方法分析过去60年间泾河流域降水、径流、洪峰序列的变化特征;采用Budyko假设理论定量分析气候因素和下垫面因素对径流变化的贡献率,探究径流变化的主要驱动力;利用历史时期土地利用资料分析流域土地利用变化和空间转移,并结合工程建设情况探讨流域下垫面变化情况;在泾河流域研究区域上构建RRI水文模型,分别对基准期和变化期的模型参数进行率定和验证,评价该模型在泾河流域进行场次洪水模拟的效果,分别模拟下垫面变化前后两种水文环境下的洪水过程,探讨下垫面变化对洪水过程的影响程度;基于PLUS模型对未来两种情景下的土地利用状况进行预测,并应用RRI模型模拟未来两种情景下的洪水过程,探讨洪水过程对未来土地利用情景的响应机理。根据本研究结果,可以了解泾河流域历史水文序列的变化趋势、径流变化的主要驱动因素及流域各类土地利用的变化和转移情况;掌握场次洪水对下垫面变化的响应情况,以及未来土地利用情景下洪水的变化特征,可为研究区流域水资源管理、防洪减灾和未来土地利用规划提供科学指导。主要结论如下:（1）近60年泾河流域年降水序列年际变化呈不显著上升趋势,平均增加速率为1.64mm/10a,降水年内分配不均;年径流序列年际变化呈显著下降趋势,流域径流深以0.534mm/a的趋势减少,径流年内分配不均,径流序列于1996年发生突变;年最大洪峰流量序列年际变化呈显著下降趋势,其年均减少约为28m~3/s,高位洪峰出现频率降低,低位洪峰出现频率增高。径流变化定量分析结果表明:降水、潜在蒸散发和下垫面参数n对径流变化的贡献率分别为29.33%、-34.39%和-92.76%,其中下垫面变化对张家山站径流变化贡献率最大,并起削减作用,其次为潜在蒸散发,降雨的贡献最小。由此可知,下垫面状况的改变对流域的产汇流过程产生了深刻的影响。（2）泾河流域土地利用方式主要以草地和耕地为主,1980-2020年土地利用面积变化情况表现为:耕地类型面积比重随时间减少,林地、草地和建筑用地类型面积占比均增加;水域、建筑用地及未利用土地面积基本保持稳定。不同土地利用类型之间存在明显的空间转移,尤其在2000年,较历史时期各类土地利用空间转移显著。泾河流域工程建设情况主要集中于水土保持工程淤地坝的建设,此外水库、梯田工程建设速度随时间明显加快,1980-2020年间,泾河流域上的人类活动强度不断增加,在短时间内对流域土地利用类型造成影响,尤其在2000年以后土地利用空间转移程度明显增加,使流域的下垫面条件发生了明显的变化。（3）应用RRI模型对泾河流域场次洪水模拟结果可知,基准期与变化期的模拟洪峰相对误差均在±10%以内,模拟次洪量相对误差均在±15%,模拟洪水的Nash效率系数均大于0.80,表明该模型可较好地适用于泾河流域进行场次洪水模拟。下垫面变化对洪水的影响表现为削峰减量,下垫面变化对中雨洪水的影响程度最大,其次是大雨洪水,对暴雨洪水影响最小,下垫面变化后暴雨、大雨、中雨洪水的洪峰流量衰减率分别为13.42%、17%、29.99%,次洪量衰减率分别为14.65%、22.02%、41.96%,故泾河流域下垫面的变化对流域洪水产生了削峰减量的作用。（4）未来A1情景下洪水的模拟结果表明,该情景下洪水过程线整体呈现陡涨陡落的态势,洪峰流量和洪量较实测值有所增加,洪峰流量、洪量分别平均增加17.46%、6.99%。未来A2情景下洪水的模拟结果表明,该情景下洪水过程线呈平坦态势,洪峰流量和洪量相较于实测值有所减少,洪峰流量、洪量分别平均减少12.24%、19.77%。