区域水资源系统是在一定自然、社会、经济条件下呈现的复合系统。随着自然环境演替和人类活动影响，原有的区域水文情势、水资源分布、用水变化、水质状况等，可能会产生显著性变化，即变异。研究区域水资源系统要素时空变异特征，有利于人类更加科学地认识区域水资源系统的变化规律，更好地了解人类活动与水资源系统的相互关系。广东地区地处中国南部沿海地区，湿热多雨，水资源丰富，但作为中国改革开放的前沿地区，在剧烈人类活动影响下，一方面，气候和下垫面条件的变化，使得广东局部地区的水文水资源特征发生了变异，存在时间序列的不一致;另一方面，人口激增与城镇建设的快速发展，以及工农业产值的高速增长，局部地区的水资源需求急速增加等，使得广东地区部分城市也存在水资源短缺问题。因此，本论文从提出区域水资源系统变异的三个基本问题入手，构建了区域水资源系统的可变异要素集和影响因素集，探讨了水资源系统要素时空变异性的基本理论与识别方法，并以广东为典型地区，识别了广东主要水资源系统要素的时空变异性特征，取得的研究成果主要有:　　(1)提出了变异性的三个基本问题:变异性特征、变异性识别、系统可变异要素和变异性影响因素。通过变异系数分级判断水资源系统要素的变异程度，通过水资源系统要素空间结构特征识别空间变程，通过水资源系统要素时间序列特征识别时序变点。　　(2)构建了变异性研究的区域水资源系统组成基本框架。从自然、人文两个方面认为区域水资源系统可分为地理水文系统和人类活动系统两大子系统。地理水文系统又可分为自然地理环境子系统和水文子系统，人类活动系统又可分为社会经济发展子系统和资源开发活动子系统。　　(3)给出了区域水资源系统的可变异要素集和影响因素集，以及主要表征指标。可变异要素集包括水文系统要素集（如降水、蒸发、径流、水质等）和社会经济发展要素集（如人口与城市化、农灌面积、工业产值等），影响因素集包括自然地理环境因素（如气候条件、植被覆盖、土壤性质、地质地形、河道水系等）和资源开发活动因素集（如土地利用、水资源工程、污水排放等）。　　(4)阐明了水资源系统要素空间变程的基本理论与识别方法。借助区域化变量理论，构建样本变异函数。当变异函数值达到某一平台时，样本之间的距离叫做变程。变程表明当样本间的距离等于或大于此距离时，样本之间是完全独立，而分离距离小于变程的样本点被认为是有关联的。　　(5)探讨了水资源系统要素时序变点的基本理论，给出了时间序列及变点类型的基本表述。根据时间序列的组成成分，时序变点的类型主要包括趋势变点、周期变点、随机变点。研制了水资源系统要素时序变点的识别方法，给出了这些方法中假设统计量的构成模式及显著性检验的临界值。包括正态分布均值变点似然比法、方差变点西沃兹最小信息法、(「)分布参数变点识别法、均值变点层次聚类识别法、秩统计量非参数识别法。　　(6)识别了广东地区主要水资源系统要素时空变异特征。识别的主要指标有:水资源的输入要素——降雨量系列的年雨量、前汛期雨量和后汛期雨量;水资源的构成要素——地表径流量系列的年径流、汛期径流、枯期径流和最小月径流;水资源的使用要素——社会经济指标的总人口和工业总产值。主要成果有:　　①广东地区的年雨量和前汛期雨量的空间结构特征相类似，在最大取样距离范围内（约280km），空间样本变异函数是各向异性的，空间变程的识别结果是:东西方向要大于南北方向，东南-西北方向要大于西南-东北方向，变程距离大约介于140-280km。而后汛期雨量的空间样本变异函数在最大取样距离范围内，基本上是各向同性的，空间变程可达到280km。空间变程的识别结果与前汛期和后汛期降雨形成机理基本上是相吻合的。　　②从各种时序变点识别方法的识别结果来看，由于不同方法识别的参数和构建统计量的形式有所不同，时序变点是否存在及识别出的变点位置并不完全一致。但有些站点（或地区）同一指标被多种方法识别出存在变点，且时间位置基本一致，显示出这些站点（或地区）在某时间位置存在变点是比较典型的。如韩江及粤东地区高陂站的雨量系列（1991年），珠江三角洲地区三水站的年径流和汛期径流（1993年）、枯期径流和最小月径流（1981年）等。　　③从变点识别的时间位置来看，年雨量系列被识别出存在变点的雨量站的时间位置相对比较分散，显示不同地区年雨量变点发生位置的差异性，但也有几个相对比较集中的时间段:1960-1964、1967-1969、1972-1975、1991-1995。前汛期雨量系列被识别出存在变点的雨量站的时间位置比较集中，主要出现在1980-1984，尤以1984年最为突出，有9个站点以1984年为前汛期雨量的时序变点。后汛期雨量系列被识别出存在变点的雨量站的时间位置主要集中在1981、1992-1995，尤以1981年最为突出，有17个站点以1981年为后汛期雨量的时序变点。年径流和汛期径流系列变点出现的时间位置比较一致，主要的时间位置为1961、1972、1982-1983、1990-1993。枯期径流和最小月径流系列变点出现的时间位置也比较一致，主要的时间位置为1972-1975、1981-1982、1993-1994。另外，1972-1974年，东江地区和韩江地区的若干个径流站点的年径流系列和枯期径流系列均出现变点，显示这些站点在1972-1974年前后的径流系列发生显著变化，可以认为是该地区的典型变点。总人口环比增长率系列变点出现的时间位置主要集中在两个时间段，1973-1981和1989-1992。工业总产值环比增长率系列变点出现的时间位置，主要集中在1982-1986、1993。　　④从被识别出存在变点的区域分布来看，年雨量系列中出现变点的可能性，沿海地区要高于内陆地区，后汛期雨量要高于前汛期雨量。年径流系列中出现变点的可能性，东部和珠江三角洲地区要高于西部和北部地区，枯水径流要高于汛期径流和年径流。参与分析的22个地区，其总人口和工业总产值的环比增长率均被识别出存在时序变点，显示出广东地区用水系统时间变异的典型性。