政府间气候变化专门委员会指出21世纪初已成为全球有记录以来最炎热的时期,由气候变暖引起的区域极端气候、水文事件发生概率增加已经成为制约我国社会经济可持续发展的重要因素。兰江流域位于钱塘江上游,是浙江省内防洪抗汛的重点流域,有记录的特大洪水达到50余次。受气候变化和人类活动影响,洪水发生频率从1950年至1999年的平均7年一次上升到21世纪以来平均4年一次,严重威胁了流域内社会发展、人民财产的安全。评估兰江流域在未来气候变化下的水资源变化趋势,对区域水资源规划管理具有参考意义。本文以兰江流域为研究对象,引入SWAT分布式水文模型、HEC-HMS水文模型和SDSM统计降尺度模型及Can ESM2气候模式,开展未来气候情景下的流域径流响应研究。主要得到以下结论:（1）SWAT水文模型和HEC-HMS水文模型均在兰江流域有较好的适用性。以多种评价指标对SWAT模型日尺度模拟结果、HEC-HMS模型日尺度模拟结果和HEC-HMS模型场次洪水模拟结果进行评估,结果表明上述水文模型均可以适用于研究区域径流模拟,日尺度模拟中SWAT模型模拟结果R~2和NS系数均优于HEC-HMS模型,兰溪站模拟效果优于金华站和衢州站。（2）兰江流域未来温度和降水量均呈上升趋势,上升幅度随辐射强迫度的增加同步增大。通过SDSM统计降尺度模型和Can ESM2气候模式预估了未来兰江流域在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下温度、降水变化趋势。结果表明,RCP2.6情景下最高、低温度呈上升至峰顶后下降趋势,降水量呈微弱减小趋势。RCP4.5情景和RCP8.5情景下最高、低温度均成持续上升趋势,降水量分别呈上升至峰顶后下降趋势和持续上升趋势。至21世纪末期时,三种情景下最高、低温度较基准期上升0.04℃-3.18℃,降水量较基准期上升-0.98%-38.08%。（3）兰江流域未来径流量呈上升趋势,径流量上升幅度随辐射强迫度的增加同步增大。通过耦合水文模型和未来气候数据,得到在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下的未来径流变化。结果表明,RCP2.6情景下径流量呈上升至顶峰后趋于稳定趋势,RCP4.5情景下径流量呈径流量呈上升至顶峰后下降趋势,RCP8.5情景下径流量呈快速上升趋势。至21世纪末期时,三种情景下多年平均径流量分别达到713.57 m~3?s-1、665.39 m~3?s-1和1153.52 m~3?s-1。各情景下丰水期径流量上升幅度均明显高于枯水期,其中3月和7月增幅程度最大,增幅程度与辐射强迫度增大趋势一致,表明未来汛期径流占比将有所上升,对汛期洪水特性产生影响。