泾河流域地处半湿润向半干旱的过渡地带，是我国乃至世界上水土流失最严重、生态环境最脆弱的地区之一。径流是整个水文水资源系统变化的主导因子，因此，分析研究泾河流域当前及未来气候变化对流域径流的影响，建立水资源与气候变化间的相关模式，在制订合理的水资源管理策略、保证该流域社会经济可持续发展等方面具有重要意义。本文以黄土高原泾河流域为研究区，运用统计降尺度、线性回归、Mann-Kendall非参数秩次检验、t检验等方法，分析了流域当前时段气候的时空变化特征，并预测了未来泾河流域的气温、降水和潜在蒸散等气象因子的变化过程。之后将当前时段实测及未来预测得到的气候数据作为分布式水文模型SWAT的输入，定量分析和模拟了泾河流域径流对当前时段人类活动和气候变化的响应情况及未来的径流变化过程。旨在为泾河流域的水资源配置提供理论依据和科学指导，为制定适应区域气候变化的水资源管理方案提供科学决策依据。研究主要得到了如下结论：(1)泾河流域当前时段温度、降水和ET0具有一致的空间分布，时间变化上除降水外均呈上升趋势。流域1960~2010年间多年平均温度为9.2℃。温度在空间分布上基本呈现由流域东南部向西北部递减的趋势，在时间变化上呈显著上升趋势。平均温度，最高温度和最低温度自1968年开始呈现上升趋势，但各自突变年份存在差异。1960~2010年间流域多年平均降水量为542mm，空间分布与温度基本一致。降水量在当前时段随时间变化呈显著减少趋势，2003年发生突变，年内分配不均。1961~2005年泾河流域ET0年均值为934.6mm，空间分布上自东部向西南方向递减；时间变化上呈现不显著的上升趋势。(2)流域径流量的减少是气候变化和人类活动共同影响的结果。1970s到2000s，人类活动和气候变化均导致了径流的减少，且人类活动对径流的影响量逐渐增加，在1990s出现下降趋势，而气候变化则在2000s出现使径流增加的趋势。除1990s气候变化对径流的影响量大于人类活动外，其余时期导致流域径流减少的主要原因是人类活动。(3)泾河流域21世纪未来3个时期(2020s，2050s，2080s)温度呈现出明显的上升态势，且存在季节差异。泾河流域未来温度的空间分布将保持现有模式，但区域差异将进一步加大。A2和B2两种情景下，2014~2099年，泾河流域在A2情景下的升温剧烈程度较B2大，以明显的升温趋势为主。(4)泾河流域未来3个时期的降水和ET0具有相反的时间变化趋势和相似的空间变化趋势。A2和B2情景下未来降水量减幅的空间分布大体呈现出由流域东南部向西北部逐渐减少的趋势。与基准期（1960~1990年）相比，两种情景预测的2014~2099年降水量变化趋势相似，总体上呈现不显著的减少趋势，减幅逐渐增大。流域未来降水量存在明显的季节差异。未来大部分时期降水量最大月份由8月份推迟至9月份，8月份的降水明显减少。21世纪流域ET0将显著增长，空间分布将基本保持现有模式，但区域差异将随时间推移不断增大。ET0的显著上升将加剧泾河流域的干旱状况，导致水资源短缺，威胁该区的农业生产和生态建设。(5)泾河流域未来3个时期A2和B2情景下的径流变化趋势基本一致，均为先增加后减少。相对基准年值(1961~2000年)而言，A2和B2两个情景下2020s和2050s的平均年径流有较大幅度的增加，到2080s则出现减少趋势。极端降水量导致A2情景下2080s的径流量高于B2情景，且极端降水事件多发于春季。泾河流域的径流变化对B2情景下的气候变化响应更强烈。