本文针对国内流域非点源污染负荷模拟研究较少的状况，进行了以下的研究和应用工作：(1)在详细综述国内外非点源污染模型模拟方法的基础上，着重对HSPF模型的理论体系与程序结构进行了较为详尽地描述，并且完成了模型的软件调试和分析工作，实现了模型的正常运行；(2)结合西丽水库流域气候条件、水文特征、地理环境特征、土地利用状况和污染监测等信息，将流域分割概化成4个子流域。(3)在对目标流域非点源污染状况和水质进行实地调查采样的基础上，应用HSPF模型，通过实测数据对模型参数进行了敏感性分析以及率定；(4)模拟出2004年各子流域非点源SS、NH4-N、NO3-N、PO4-P浓度的连续时间变化状况以及TN、TP、SS输出负荷量，得到了非点源污染的贡献率，完成了对西丽水库流域非点源污染模拟的初步探索。 本论文是国内非点源研究领域对HSPF模型12.0版本为数不多的研究与应用，其研究成果一方面对西丽水库流域的水质管理实际措施具有指导意义，另一方面为我国其他地区非点源污染模型的推广研究探索出一条可行道路，具有重要的理论价值。