本书针对变化环境即气候和下垫面变化，以渭河等流域为研究对象，分析了水文要素时空分布演变规律；定义了变异点和内涵，采用多种方法诊断了水文要素变异，构建变异的量化指标体系，划分了变异等级，给出了水文要素变异综合诊断步骤；基于Copula函数等方法诊断了降雨-气温、降雨-径流以及径流-泥沙等关系的变异，提出了两变量关系间的变异诊断新方法；把统计方法与分布式水文模型相结合，辨识了水文序列变异的关键驱动因子及物理归因，区分气候及下垫面变化对流域水文序列变异的贡献率，揭示了水文序列统计特征与自然、社会环境因子的变化关系。明确了水文序列重构的定义、内涵及其分类；采用多种基于时变统计参数、多变量融合的非一致性水文序列重构模型和方法，重构了水文序列并进行对比分析和方法推荐。