赣江作为江西省最大的一条河流,频繁遭受洪水的威胁,损失严重,因此对水文要素的变化规律进行分析研究并积极开展赣江中下游流域中长期水文预报和提高其预报精度对流域水资源开发利用与保护、水土资源的规划和部署、防洪减灾等有着重大意义。本文以赣江中下游为研究区域,通过外洲水文站的流量数据以及赣江中下游流域的雨量站、蒸发站收集到的降水、径流、蒸发一系列资料,利用线性回归法、累积距平曲线法、Mann-Kendall非参数统计检验法、小波分析法等方法进行变化分析,从而揭示在变化环境下赣江中下游水文要素的变化规律,之后通过3种不同的预报因子筛选方法选取合适的因子后,建立BP神经网络模型,分别对外洲站的年平均流量和年最大流量进行预报,分析比较预报结果。得到的结论如下:(1)根据赣江中下游外洲站1950~2012年的流量资料分析,发现流域径流丰枯转换平衡,径流年内分配越来越均匀,近60年来年平均流量呈现微弱的增加趋势。赣江中下游年平均流量在1989年发生突变,突变原因可能与万安水库和其他水利工程的建立和运行有关。对流域丰枯转换进行频率统计,发现赣江中下游流域发生连枯年的概率大于发生连丰年的概率,进行小波分析后得到年平均流量的演变存在2~4 a、6~10 a、14~18a、25~30a等4类时间尺度的周期变化规律,主要周期为28年。(2)根据赣江中下游1950~2012年面雨量资料分析,发现年降雨量同样呈现弱微的增加趋势,且增加趋势不明显。20世纪90年代降雨量最大,所以这一时期赣江中下游洪涝灾害频发。由于赣江中下游流域4、5、6月月平均降雨量大,同时其月降雨量的年际变化又小,使得4、5、6月成为最容易发生洪水的月份。赣江中下游年降雨量突变起始时间为1968年,1968年开始流域降雨量开始进入增加的趋势。年降雨量的演变存在2~4 a、5~10 a、12~18a、25~30a等4类时间尺度的周期变化规律,主要周期为28年,与年平均流量演变趋势一致。(3)根据赣江中下游1979~2012年面蒸发量资料分析,发现蒸发量呈现显著的下降趋势,四季蒸发量也皆呈现降低的趋势,可以证明赣江中下游存在明显的“蒸发悖论”现象。赣江中下游年蒸发量突变起始时间为1984年,1984年之后蒸发量开始大幅度下降。年蒸发量的演变存在10~14 a、16~20 a等2类时间尺度的周期变化规律,主要周期为18年。(4)通过比较赣江中下游的预报结果,发现在相同的神经网络模型下,结合主成分分析法的相关概率法相对于相关系数法和逐步回归法两个方法来说,拟合精度和预报精度都相对较高;在预报对象不同,而相同的预报因子筛选方法和神经网络模型相同的情况下,年最大流量的预报精度皆明显低于年平均流量的预报精度,这表明预报中长期水文要素的极值大小相对来说比较困难。