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长江寸滩断面以上流域,占了长江上游面的80%以上,该区域地形复杂,既受东南季风和西南季风的影响,又受青藏高原影响,气候类型多样,是气候变化的敏感区域。展开此流域的未来气候变化及气候变化背景下的水资源变化特征研究具有重要的理论和现实意义。本论文就基于1961-2010年流域50气象站的逐日气象数据、1893-2010年寸滩站的逐日平均径流数据、MPI-ESM-LR模式驱动的CCLM区域气候模式数据以及流域内的地理地形信息,采用水文模型(HBV和SWAT水文模型)与气候模式(CCLM区域气候模式)结合的方法,展开了研究区气候变化及气候变化背景下的水资源变化研究。其主要研究内容为：观测到的气候变化及径流变化特征；HBV和SWAT水文模型的数据库构建及率定；CCLM区域气候模式模拟能力评估及RCP4.5情景下的预估；长江寸滩站未来径流变化分析。得出了以下结论：(1)1961-2010年,长江寸滩断面以上流域中的降水、气温不论是在年内还是年际上都有着明显的变化。年平均气温要素在1997年后突变上升,年降水在2005年突变下降,且其贡献主要来源于夏秋季节降水的减少。气温、降水在标准方差上有着一致的显著下降趋势。暖事件有增加的趋势,未来干旱事件可能会更频繁,且事件在趋于“常态化”。空间上,这种变化主要表现在长江源区及四川盆地的边缘区域。(2)1961-2010年,寸滩站年径流量虽然在减少,但其变率较大。同期流域年降水与年平均径流量表现出较好的相关性,且较显著的降水相关区域位于金沙江和嘉陵江流域。(3) HBV和SWAT水文模型对于流域的径流模拟上都有着较好的能力,率定期和验证期的日径流模拟的NASH-SUTTCLIFFE效率系数都大于0.77,决定系数大于0.79。月径流的NASH-SUTTCLIFFE效率系数大于0.91,决定系数大于0.93。(4)区域气候模式CCLM对长江寸滩断面以上流域的气候变化有着一定的模拟能力。但气温的模拟要优于降水模拟。模拟较好的区域主要位于地势较低的流域下游区,模拟较差的区域主要位于流域内地势较高的金沙江流域和岷沱江流域。模式经偏差纠正处理后,模拟期(1961-2005)模式的各要素都有一定的提升,此方法能增加未来预估的可信度,可用于模式预估数据的纠正。(5)相对于基准期(1986-2005年),RCP4.5情景下,整个流域未来(2011-2040年)平均气温、最高气温、最低气温、降水量将升高,且气温呈现出全区一致上升,而降水有着明显的空间差异,降水减少的区域主要位于金沙江流域下游,其余大部分区域降水量有着一定的上升。(6) RCP4.5情景下,2011-2040年年平均径流量变化为9553.8-17202.8m3/s。年平均径流量虽有微弱的减少趋势,但未来的峰值流量将可能增大。且径流的变化受气温的影响越来越明显,随着流域源区气温的升高,源区冰川融水的补给势必会有所增加。