根据泥沙运动力学、土壤侵蚀力学、土力学和水文学等理论与原理,从侵蚀产沙物理过程出发,构建了侵蚀过程全面、物理概念清楚的机理产沙模型。在梁峁坡、沟谷坡和沟槽分别建立了水力侵蚀方程,推导了梁峁坡降雨溅蚀计算方程,确定了沟谷坡重力侵蚀计算模式,使得机理模型更加符合黄土高原侵蚀产沙的实际过程。通过坡面流和沟槽水流的有限差分数值计算得到各栅格单元节点的径流水深和流速,对於冲淤变幅较大的单元,同步调整节点高程,以达到产沙模型与产流模型的紧密耦合和即时仿真显示.模型系统在同一综合系统下集成GIS和水文泥沙模组,使得资料的存取基於相同的资料模组和共同的资料管理系统,达到产流产沙模型与GIS的完全集成。利用陕北桥沟流域二支沟的寅测降雨、径流、输沙过程资料率定模型参数,并将模型应用於桥沟、岔巴沟流域的次暴雨产流产沙过程模拟计算,验证与应用效果良好。