受氣候變化和人類活動的雙重影響，流域水文序列出現了變異，顛覆了工程水文學中的水文序列"一致性"前提，給水利工程的設計、運行和管理帶來了更大風險。本課題針對渭河、淮河、北江3個典型流域，分析變化環境下水文序列、水文極值時空分布的演變規律和變異特征，診斷水文序列和降雨-徑流關係的變異；把統計方法與分布式水文模型相結合，辨識水文序列變異的關鍵驅動因子及物理歸因，區分氣候及下墊麵變化對流域水文序列變異的貢獻，構建水文序列變異的量化指標體係，發展水文序列變異的診斷理論體係與方法；定量分析非一致性水文序列統計特征與環境因子的變化關係，考慮降水、蒸發、徑流、洪量等要素，建立基於時變統計參數、多變量融合的非平穩水文序列重構模型，提出變化環境下水文序列重構的理論與方法，實現典型流域非一致性水文序列的重構。研究成果可為變化環境下的工程水文分析計算提供科學依據，對推動工程水文學的發展具有重要的意義。