受气候变化影响,近年来极端暴雨事件频发,洪水及其伴生灾害对区域发展造成重大威胁。能准确模拟暴雨洪水过程的数值模型作为研究流域洪涝的重要工具,对区域洪水风险管理体系必不可少。文章针对目前国内在暴雨-洪水方面常采用的水文模型所存在的一些不足,引入国际水灾害与风险管理中心的一种分布式降雨-径流-洪泛模型(RRI Model)以期解决相关问题。在对模型的核心公式与原理进行详细解释分析的基础上,以日本高梁川流域及我国陕北黄土高原区的王茂沟与秃尾河流域为例,对模型在这些流域下的适用状况进行了验证与分析,并探究RRI模型在多场景水灾害预防规划方面的应用,分析了该模型在河道洪水过程、河岸洪泛过程、平原淹水过程等运用场景的应用特性。主要研究结论如下:(1)RRI模型通过将流域离散为坡面与河道网格处理。坡面上混合蓄满产流与超渗产流模式,并充分考虑地表与地下径流过程。坡面与河道分别采用二维扩散波模型与一维扩散波模型,并采用具有自适应时间步长控制的五阶龙格-库塔方法求解控制方程。模型利用Open MP并行编程技术及配套GUI程序,有效提升计算效率及使用的便捷性。(2)在日本高梁川流域的验证结果表明,模型在该地区有较高的模拟精度,对河道流量过程与陆面洪泛淹水程度有着良好的模拟能力。流域内河本和三室川子流域之间存在显著的地理特征及洪水响应相似性,而樽井子流域下垫面状况与其他流域差异性较大。新成羽川坝在加入预警调蓄措施后能有效降低洪泛区的受灾面积及受灾程度:降低水库下游洪峰流量178m~3/s、推迟峰现时间90min、降低下游洪泛区域淹没水深最高2m。(3)在陕北王茂沟与秃尾河流域的验证结果表明,模型在该地区的模拟检验效果较好,能够满足该区域暴雨-洪水过程的模拟需求。秃尾河流域次洪情况复杂,“急涨急落”与“缓涨缓落”过程均有分布,但以“急涨急落”型的流量过程线为主。洪涝区域多集中在干流和主要支流两岸以及低洼地带,农田为主要的可能淹水受灾对象,秃尾河虎头峁至和市塌的河道两岸具有较高的洪泛淹水风险。(4)秃尾河流域暴雨的空间分布状况对洪水过程有显著影响,暴雨中心在下游时洪峰流量最高峰现时间最早。水土保持措施能有效推迟峰现时间、削减洪峰流量、缓解区域淹水状况,其中生态措施对低峰洪水的推迟效果最佳,而工程措施对高峰洪水的削减作用最好。