丹江口库区是南水北调中线工程源头库区和我国重要的淡水资源库，库区水源地为汉江丹江口以上地区。气候变化与库区关系密切，气候变化将对气温、降水、蒸发等气象因素产生较大的影响，气候变化可使水循环过程发生变化，增大极端天气变化和水文极值事件的发生概率，对区域水量平衡及水资源分布产生深远的影响。研究丹江口库区及汉江上游径流对气候变化的响应，对保障库区水资源安全及合理调度利用具有重要意义。　　进行了研究流域的地理特征和常年气候分析。通过对研究流域的地理特征和1951-2011年间的气温和降雨等常年气候特征的历史记录分析，确定了未来研究流域径流应对气候变化预测的基准数据。　　进行了研究流域 SWAT模型的构建研究。在收集大量基础数据基础上，建立了研究区域的空间数据库和属性数据库。数据库包括气象资料、水文资料、空间信息数据、土壤下垫面数据等。运用ArcS WAT、Arc GIS等分析软件对两个数据库进行了分析处理和河网提取划分，并对所建研究流域 SWAT模型进行了参数敏感性分析以及适用性分析，结果表明达到了较好模拟效果。　　进行了研究流域未来气候变化情景下的径流响应研究。包括三部分内容：（1）气候变化情景设置。选择代表性较强的RCP4.5和RCP8.5两种情景，结果表明在两种情景下库区流域年径流量变化均是先减少后增加；（2）降尺度分析。采用统计降尺度模型，对研究流域的气温降尺度和降雨降尺度进行了研究；（3）未来气候变化情景下的径流响应分析。对研究流域的气温变化、降雨变化和径流变化进行了特征分析，结果表明温室气体的增加对于研究流域径流量变化作用很大，温度和降雨均升高，同时蒸腾作用加强，径流量增加幅度将减小。