中文摘要：

近年来，极端气候事件频繁发生，极端气候事件的研究已经成为气候变化的前沿问题之一。针对极端气候变化所带来的灾害性，本研究以"气候变化- - 极端气候事件- - 流域水文过程"为研究主线，把气候系统和流域水文循环系统视作同一个系统，采用气候学原理、统计学原理和水文学原理，分析极端气候事件和流域水文过程相互作用的机制，根据气候变化和流域水文循环相互作用的原理，分析极端气候事件的形态特征和时空变率关系，采用GIS技术模拟极端气候事件下的流域水文过程，提出一套系统分析极端气候事件应对能力的分析方法。对于提高极端气候事件的应对能力、降低极端事件影响的脆弱性具有重要的理论和现实意义，为制定防御自然灾害规划和可持续发展战略措施等提供重要的科学依据。以河南省典型流域- - 陆浑水库和鲇鱼山水库控制流域为研究对象，不仅考证方法的可行性和有效性，而且为陆浑水库和鲇鱼山水库应对极端气候事件提供参考依据。

结论摘要：

针对流域水文过程对极端气候的响应特点，针对"气候变化- - 极端气候事件- - 流域水文过程"研究主线，进行了相关的探索和研究工作，本项目完成的主要工作摘要如下（1）界定了极端水文事件和极端气候事件的定义及内涵，确定了极端水文事件阈值的界定方法，利用不同气候指标采用统计学方法分析了黄河流域、河南省和郑州市等区域极端气候事件时空分布及区域分布形态，并以典型流域为例分析了典型流域极端水文事件和极端气候之间的关系。（2）针对小流域地貌所具有的明显各向异性和三维立体特征，利用GIS技术和高精度摄影测量技术，结合投影覆盖法和分形理论等，提出了基于投影覆盖法计算流域地貌三维表面分形维数的GIS实现过程，分析计算了小流域地貌三维表面维数。并采用分形理论、灰色关联分析方法和GIS技术和高精度测量技术，建立了径流模数和输沙模数与地貌分形维数、平均坡度、沟壑密度和相对高差等的关联度。实现了流域地貌三维表面分形特征的直接量化。（3）改进和构建了适用于半湿润半干旱地区的蓄满-超渗兼容分布式水文模型和SWAT模型，以陆浑水库和鲇鱼山水库控制流域为例进行了应用研究，同时结合陆浑水库实际构建了经验性洪水预报模型。以提高SWAT模型对土地利用改变的敏感性和径流模拟能力为目标，考虑土地利用类型CN值随不同坡度变化以及林地对径流汇流的调节作用，对SWAT模型进行了改进。（4）采用百分阈值法定义了洪水等级，利用所构建的改进模型模拟结果分析了降雨和径流的时空分布特点，分析了不同等级洪水对极端降水的时空响应特点，针对水库的特点提出相应的调控措施。以SWAT模型为基础研究了气象干旱指标SPI、水文干旱指标SDI（SRI）和农业干旱指标（土壤含水量）和旱限水位之间的机理关系。辨识了流域水文过程与极端气候事件之间的机理和统计关系。（5）构建了分离径流变化归因的统计学模型，分析了汾河和沁河入黄径流变化特点及其归因。 发表和待发表学术论文29篇，其中，国际会议2篇，国内一般和核心刊物论文21篇（正式出版），3篇录用。已投稿3篇，其中SCI源刊1篇。实用专利1项，培养6名硕士研究生，在读1名，协助指导博士1名。2014年计划出版《流域水文过程极端气候事件响应研究》专著1部。