进入21世纪以来,受到气候和人类活动的影响,唐河上游流域面临严重水资源危机,作为华北地区小流域的典型代表,流域内水文循环中扮演着举足轻重的作用。因此,本文利用唐河上游实测径流数据、降雨和气温,通过对气候、水文变化规律分析,并对土地利用变化进行详细的分析,构建SWAT模型,分析纯粹不同土地利用下对径流影响作用,运用CA-Markov模型,预测未来土地利用,并以此为基础,预测未来唐河上游流域径流变化:（1）唐河上游流域多年降雨平均值的526.49mm,年均气温6.44℃,平均径流量为8.18（?）108 m3;唐河上游流域降雨在1979年和1997年前后波动剧烈,气温在1997年前后波动剧烈,径流在1980年前后波动剧烈;利用小波分析方法分析唐河流域降雨、气温和径流的主周期,分别为22a、22a和7a;根据Buykao假设得出,在1959-1980年与1981-2017年的降雨量贡献率分别为35%和40%;下垫面（表现为参数n的增加）,贡献率为64%和58%,潜在蒸散发影响相对较小。（2）利用ENVI软件将遥感数据进行解译得到唐河上游流域1990年、2000年、2010年、2020年四期土地利用类型图,对唐河上游流域1990-2020年土地利用状况进行了分析,在1990-2020年间土地利用变化分别为:耕地、林地和草地Ps分别为-0.12、-0.04、0.16,呈减少趋势,建筑用地Ps为0.9,呈显著的上升趋势;唐河上游流域人口增加、经济快速发展、城镇化及政策因素导致流域内林地、草地呈现减少的趋势,建筑面积逐渐增加。（3）构建唐河上游流域SWAT模型,进行参数调试,最后得出率定期效率系数Ens为0.62,相关系数R~2为0.65,验证期效率系数Ens为0.66,相关系数R~2为0.69,参照模型评估指标,唐河上游流域建立的SWAT模型,符合水文模拟的准确性;模拟不同土地利用变化下对径流影响,贡献排序依次为:建筑用地＞耕地＞林地＞草地。（4）利用CA-Markov模型分别模拟情景1现状延续（LUCC1）和情景2生态保护（LUCC2）,对现状延续（LUCC1）和生态保护（LUCC2）情景进行比较,发现生态保护（LUCC2）情景下,林地、耕地和草地的面积均有所增加,而水域和建筑用地面积均有所减少;现状延续（LUCC1）情景下的2040年的年径流量模拟预测为2.65m3/s,生态保护（LUCC2）情景下2040年的年径流量模拟预测为2.52m3/s,情景2生态保护（LUCC2）＜情景1现状延续（LUCC1）＜2020年土地利用,和降雨量持续减少有一定联系,还有林地面积有所增加,林地具有涵养水源增加下渗作用,可以增加下渗,地下径流增加,地表径流减少,导致河流水文下降。