我国是一个洪涝灾害频繁、水资源短缺、水生态环境脆弱的国家。新中国成立后,我国水利事业发展迅速,有效地促进了经济发展和社会进步,取得了举世瞩目的成就。在对水资源进行开发利用的同时,注重水资源的节约和保护工作,基本形成了与社会主义现代化建设相适应的水资源开发、利用、管理与保护体系。然而,随着人口的增长和经济社会的快速发展,水资源问题,尤其是水资源短缺与经济社会发展的矛盾已经越来越明显,水污染又进一步使水资源短缺问题更为严重。严峻的水资源形势,对我国的可持续发展构成了极大的威胁。水文系统是一个受诸多因素影响且极其复杂的系统,其流域内径流特征的变化影响着该地区的环境演化和水资源的开发利用,同时又影响着整个流域的开发过程的调控和社会的发展。流域内的径流变化主要受到气候因素和人类活动的影响。河川径流的演化过程主要是受到流域的下垫面因素、降雨特性及人类活动等多种因素共同影响,是一个复杂的非线性的动态过程,其演变过程既表现出确定的规律性,同时也表现出强烈的随机性。因此,水资源的合理开发、节约利用、有效保护是现代社会发展的一项重要内容,河川径流变化趋势的分析在水资源的合理利用和流域水利规划等方面起着极其重要的作用。故分析研究径流的变化规律具有非常重要的现实意义。影响径流变化的因素很多,国内外学者也对径流影响因素作了比较多的研究,但是多数都比较单一,仅侧重于某一方面来分析。本论文比较全面地对各种主要影响因素分别进行了讨论,包括降水、气候变化、太阳活动、下垫面等因素,但是近年来随着人类活动的加剧,使全球的气温逐渐升高、冰川退缩等导致下垫面日益受到破坏,生态环境逐步恶化,对径流也产生了一定的影响。受气候、下垫面及人类活动等的综合作用,河川径流序列从本质上来说是一种非线性且高度复杂的非平稳系统。该系统受到外界周期或者非周期因子的强迫作用,使得河川径流的变化在时间上具有明显的多尺度性。研究这种非线性、非平稳系统的动力特性的最好的方法就是采用非线性、非平稳序列的处理方法来研究分析。目前有很多种径流预测方法,预测精度却各有差异。本文主要介绍了指数平滑法、经验模态分解方法(EMD)及灰色预测模型,根据EMD和灰色预测模型进行径流动态变化分析和预测,然后通过基于EMD分解得到固有模态函数的基础上运用MATLAB软件进行希尔伯特黄变换来分析径流的变化规律及主要影响因素,通过对年径流及月径流的对比分析,得出：由于汾河流域在此期间主要受到太阳活动的影响,汾河流域的径流量从1956年～2000年呈单调递减的趋势的结论。本研究结论为汾河流域水资源的合理利用和水利规划提供了技术支持。