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近年来,全球变化环境下的水文循环及水资源研究成为水科学研究的热点问题,而流域水文模型是研究河流水文过程以及对变化环境下的径流情景模拟的重要工具。SWAT模型作为典型的分布式水文模型,其应用非常广泛。因此本文基于SWAT模型,选取和田河上游为研究区,在GIS技术的支持下,对和田河上游支流玉龙喀什河（简称玉河）和喀拉喀什河（简称喀河）进行水文模拟,并验证SWAT模型在高海拔山区的适用性,研究不同的气候和土地利用变化情景对水文过程的影响,为掌握流域径流变化特征和合理配置流域水资源提供科学参考。本文主要研究结论如下:（1）1962-2015年,和田河上游降水和气温均呈增加趋势,其变化速率分别为13.26mm/10a（P>0.05）和0.33℃/10a（P<0.001）。从季节上看,夏季、春季、冬季和秋季降水量的上升速率从大到小依次为9.54mm/10a、3.11mm/10a、0.82mm/10a和0.32mm/10a,且各季节的变化趋势均未达到P<0.05的显著性水平;而气温的变化速率由小到大依次为夏季（0.27℃/10a）、春季（0.31℃/10a）、冬季（0.29℃/10a）和秋季（0.43℃/10a）,且均呈显著（P<0.05）的上升趋势。和田河上游的气温和降水变化特征,反映出该地区的气候有向暖湿化转变的趋势。（2）1962-2015年,和田河上游的玉河和喀河径流的上升趋势分别为3.04m3·s-1/10a（P>0.05）和4.03m3·s-1/10a（P<0.05）;且径流的年际间变化的Cv值分别为0.23和0.21,径流变化相对平稳,但年内分配极不均匀。（3）1990-2015年间,和田河上游的土地利用以未利用地（50%）为主,其次是草地（24.5%）和水域（17.9%）,且土地利用变化的幅度越来越小。其中,1990-1995年,玉河流域主要由水域转向草地（3100ha）和未利用地（6300ha）;喀河流域主要由草地转向水域（7700ha）,未利用地主要来源于草地（占转出总面积的73.3%）和水域（67.6%）。1995-2005年,玉河流域主要由未利用地向草地（13500ha）和水域（8000ha）转换;喀河流域水域和未利用地共转向草地87700ha,水域实际转入未利用地39200ha。2005-2015年间,和田河上游土地利用方式主要由草地和未利用地转向耕地（1200ha）。（4）分别构建了玉河和喀河流域的SWAT模型,并对其月径流过程进行模拟。结果表明:校准期和验证期内,玉河径流量模拟值和实测值间的纳什效率系数（NS）分别为0.84和0.85,相对误差（RE）分别为2.55%和8.71%,决定系数（R2）分别为0.84和0.88。喀河在率定期内的纳什系数（NS）为0.79、决定系数（R2）为0.8、相对误差（RE）为1.06%,模型验证期的纳什系数（NS）为0.76,决定系数（R2）为0.77,相对误差（RE）为-8.81%。模拟结果均达到模型应用的基本要求,表明模型适用于该区域高寒山区水文过程模拟。（5）基于校准的和田河上游SWAT模型建立不同的变化情景,定量评估气候和土地利用变化的水文效应。结果表明:和田河上游径流与降水和相对湿度之间呈正相关,而与气温、日照时数和风速间则呈负相关性。土地利用变化引起和田河上游径流量的总体变化幅度较小。1991-2000年、2001-2010年和2011-2015年与基准期相比,气候变化是引起玉河和喀河径流变化的主要因素,其变化贡献率均在85%以上;而土地利用变化对径流的变化贡献率均在15%以下。1991-2015年与基准期相比,气候变化同样是引起水量平衡要素变化的主要原因。