水文模型是研究流域水循环过程与水资源演化规律的重要工具，可为解决水问题提供技术支撑。作为水文模型的重要组成部分，土壤入渗的变化过程表现出很大的时空变异性和尺度依赖性，分析流域典型土壤的入渗规律，对于确定参数取值范围、提高水文模型精度具有重要意义。而受气候变化和人类活动的共同影响，流域的水循环过程发生显著变化，采用水文模型法和水量平衡法分析径流变化归因，可为流域的水资源规划管理提供依据。
　　本文以密云水库上游潮白河流域为研究对象，首先采用双环法测定试验区的典型土壤水分入渗过程，并将试验拟合的下渗曲线引入到新安江模型中；其次，引入粒子群算法率定改进的新安江模型参数，并将其应用于场次洪水的模拟中；随后，运用突变检验、趋势分析和周期震荡等方法，研究多时间尺度下水文气象要素的变化特征；最后，以径流突变年为界划分基准期和变化期，分别采用改进的新安江模型和基于Budyko假设的弹性系数法，评估气候变化和人类活动对密云水库流域径流变化的影响。研究结论如下：
　　（1）Philip模型、Horton模型和Kostiakov模型均可以用于描述试验区非饱和土壤的垂直透水特性，Philip模型模拟效果最好。土壤特征参数的变化范围比均呈现中等变异强度，参数的概率分布符合正态分布或对数正态分布。
　　（2）和原模型对比，改进的新安江模型对各场次洪水过程的模拟更加接近实测过程。基于粒子群算法优化的参数得到的模拟过程与实际过程拟合程度较好，说明该算法在改进的新安江模型参数优化中的可行性。
　　（3）潮白河流域年潜在蒸发量呈微弱上升趋势，而年径流量呈显著下降趋势。潮河流域年径流量的突变年份为1998年，存在着7a的变化周期。白河流域年径流量的突变年份为1979年，存在着7a和18a的变化周期。
　　（4）采用改进的新安江模型，分析气候变化和人类活动对潮河流域径流变化的贡献率分别为36.5%、63.5%，对白河流域的贡献率分别为26.0%、74.0%。采用基于Budyko假设的弹性系数法，分析气候变化和人类活动对潮河流域径流变化的平均贡献率分别为64.9%、35.1%，对白河流域的平均贡献率分别为20.6%、79.4%。