近百年来,受到气候变化、自然变迁和人类活动等综合影响,全球大气、陆表生境发生了重大变化。人类活动也导致地表下垫面发生较大变化,影响着流域产汇流过程,进而导致流域河川径流发生突变。变化的环境使全球洪、旱灾害频频出现,远高于以往任何时期,直接威胁着人类社会的经济发展和生存环境。全国各地陆续兴建水利工程、水土保持等工程措施以及雨量（或流量）预警的非工程措施来解决这一问题,其中设计洪水计算方法和成果的合理性直接影响着工程规模、布局,以及预警指标的精度进而影响实时预警的准确度。为探讨变化环境下设计洪水问题,本文以河南省新县裴河小流域为研究对象,对研究区近30年汛期水文气象资料和土地利用情况分析,在产汇流阶段提出了修正方法。建立了适合研究气候以及下垫面情况变化的HEC-HMS水文模型,并对其参数进行了敏感性分析。主要研究内容及成果如下:（1）分析了裴河小流域汛期降雨、径流变化规律以及土地利用情况。趋势分析结果表明:汛期场次降雨量和最大洪峰皆有减小的趋势,但是汛期短历时降雨量和洪峰量级有增大的趋势,5年一遇量级以上的短历时强降雨和洪峰流量大都发生在2000年以后。经过一元线性回归方程、Mann-Kendall秩次相关检验法和皮尔逊Ⅲ型概率分布函数法得出研究区在2000年左右发生突变。与土地利用变化从2000年以后耕地减少,居民地面积大幅度增多,不透水面积增多,得出的结论基本一致。（2）提出了小流域传统设计洪水修正方法。根据研究区汛期水文资料,运用API模型即前期雨量指数模型,对流域产流阶段中降雨径流关系进行修正,结果表明:2000年之后产生的径流量相比2000年之前有增加的趋势,更容易发生山丘区洪涝灾害。在汇流阶段通过DEM数据提取地貌参数采用地貌瞬时单位线模型代替概化过程线进行计算,这一方法不仅对流域洪水预报精度有很大的提高,而且能够很好的反应流域地貌特征,适用于缺资料山丘区小流域。（3）建立了适用于研究区的HEC-HMS水文模型。在产流阶段采用SCS曲线法,在汇流阶段采用SCS单位线法,运用指数退水法计算基流,马斯京根法计算河道洪水演进,并以变化年为界点用实测汛期雨洪资料率定参数值。（4）分析了HEC-HMS水文模型关键参数的敏感性。论文对模型产流模块中CN值、汇流模块中T_lag值和河道洪水演进模块中K值等关键参数进行敏感性分析,不仅提高了模型的准确性,也为缺资料地区参数的选取提供有益参考。（5）探讨了两种方法在山丘区小流域设计洪水的适用性。论文分别运用API模型与地貌单位线模型相结合的产汇流方法和HEC-HMS分布式水文模型来计算变化环境下山丘区小流域设计洪水,前者方法对资料要求较低,通过提取地貌特征参数进行计算,较适用于缺资料地区,且结果准确性较高。后者方法考虑了气候和下垫面情况变化,更适用于变化环境下产汇流分析,但是对资料要求较高,需要用到实测数据来进行参数率定和验证,其模拟径流的精度较高,建议有资料或有部分资料地区使用;对于缺资料地区,可以参考产汇流及河道洪水演进中参数的率定和敏感性分析结果,模拟结果可以参照前者方法结果作合理性分析。