本文以庄浪河流域为研究对象,综合线性趋势回归、累积距平法和Mann-Kendall检验法三种分析方法分析流域内气象水文变化趋势和特征,同时根据流域土地利用真实数据进行分析计算,得到土地利用变化趋势。基于Arc GIS当中的Arc SWAT模块构建流域水文模型,经过SWAT-CUP率定和验证,得到适用于庄浪河流域的水文模型。结合气象和土地利用变化趋势分析,设置降水增加5%、10%、15%三种气象条件和四种极端土地利用情况共20种不同情景,研究庄浪河流域在降水和土地利用变化情况下的径流响应规律。在气象水文和土地利用变化趋势研究方面,研究趋势变化和构建模型所采用的真实气象数据来自庄浪河流域及其周围两个气象站点（皋兰、乌鞘岭）的1988年到2017年日尺度气象资料,根据已有监测数据计算太阳辐射等缺失气象数据。经测算,两气象站点年内最大降水量出现在6-9月,降水总量占全年降水70%以上,气温和太阳辐射年内分配也具有明显的季节性分布特征,夏季气温和太阳辐射高于其他月份。采用线性回归、累积距平、Mann-Kendall检验三种分析方法得到气象年际变化趋势,显示两站降水、气温、太阳辐射均呈上升趋势,并伴随不同的突变现象。水文数据来自2007-2016年全国水文年鉴中庄浪河流域两水文测站（天祝、红崖子）逐日径流数据,经过计算分析,得到两水文测站年径流量呈相反的变化趋势,即天祝站年径流量先增加后减少,而红崖子站先减少后增加。其中天祝站年径流量突变年为2013年,红崖子站年径流量突变年为2011年和2014年。土地利用变化方面,根据2010年、2015年庄浪河土地利用栅格数据,通过转移矩阵的计算得到土地利用变化规律,即各类型土地最大转化面积均转向耕地和草地。在流域径流响应分析方面,应用SWAT-CUP软件,算法选择SUFI-2,进行参数的选定和验证,根据来自水文年鉴的真实数据设定2006-2007年为预热期,2007-2012年为模型率定期,2015-2016年为模型验证期。经过迭代运算,模型适用性评价结果如下,率定期:武胜驿水文站R~2=0.73,=0.59;红崖子水文站R~2=0.69,=0.65;验证期:天祝水文站R~2=0.91,=0.85;红崖子水文站R~2=0.86,=0.57。以上两参数值的大小均符合精度的标准,即证明庄浪河流域可以使用该SWAT模型进行模拟。针对降水增加和极端土地利用变化组合而成的20种变化情景进行月尺度径流模拟,分析降水和土地利用变化情况下流域径流的响应规律。结果显示:在相同土地利用条件下,两站月日均径流和年径流量随着降水增加而增加且天祝站的变化幅度大于红崖子站,在相同降水条件下,草地转化为耕地时两站年径流量增幅最大,耕地转化为草地时增幅最小,在降水增加时,不同土地利用变化对两站的年径流量影响各不相同。最后运用Arc GIS软件针对模型输出文件中HRU文件进行分析计算,探究汛期降水增加对流域不同地区单位时间产生地表径流量的影响。