地表水与地下水相互转化是水文循环的重要组成部分。为了真实、客观地反应流域内水资源的转化规律,必须将地表水与地下水联合起来进行研究。本文利用美国地质调查局研发的地表水与地下水耦合模型GSFLOW,研究沙颍河流域的地表水与地下水的相互作用规律以及城镇化与闸坝对沙颍河流域产流量的影响。沙颍河流域位于淮河流域中上游,面积较大,人口众多,水资源缺乏,人均水资源占有量仅为我国平均水平的1/5,是我国严重缺水地区之一。近年来,工农业和城镇化的快速发展导致地表水资源匮乏,水体污染严重,进一步制约了水资源的可利用性。为了满足供水需求,流域内大量开采深层地下水,很多地方形成了大面积降落漏斗。因此,亟需加强流域地表水与地下水的统一管理。本研究首先利用1962-1965年的基础资料对地表水模型进行拟合验证,在1964-1965年的模型校正阶段,日模拟的Ens值达到0.72;在1962-1963年的模型验证阶段,日模拟Ens亦达0.64。利用经过校正和验证的模型模拟了城镇化及闸坝修建对沙颍河流量的影响。结果表明:由于城镇化率增大,地面不透水面积增加,流域蒸散量和降雨入渗减少,产流量增加;而闸坝使流域径流量峰值减小,径流洪峰滞后。闸坝等水工建筑物改变了流域水资源的时空分配,减弱了自然径流量的波动性,使得水面及其蒸发增加,河流径流量减少。城镇化和闸坝对河流径流的影响在枯水年尤为明显。其次,基于研究区的水文地质条件,构建了沙颍河流域浅层地下水的概念模型,并利用GSFL0W中的地下水模块M0DFL0W-2005进行地下水流模拟。最后在地表水和地下水模型的基础上,对耦合模型GSFL0W进行拟合验证。模拟结果表明校正后的模型能够较好地模拟流域出口断面处的地表径流过程以及地下水位的动态变化,可用来分析沙颍河流域地表水与地下水相互作用规律。GSFLOW模拟结果表明研究区水资源输入量为降雨量,输出项包括蒸散发、地表径流、地下水定水头边界出流,其中地下水通过定水头边界排出的水量较少,主要通过蒸散发和地表径流排泄。地表径流包括坡面流、壤中流和地下基流,其中壤中流所占比例最大,坡面流次之,地下基流最小。坡面流一般随着降雨量的增加而增加,而壤中流和地下基流则相反;土壤区相对于包气带和饱和带更易受降雨和蒸散发的影响;地下水向土壤区的水分排泄随时都会发生且波动不大,只在9、10月份对土壤区有一次较大的补给,而土壤区对地下水的补给基本上仅出现在每年的7、8月份;研究区以地下水补给河流为主,但一般在每年6-9月份雨季,大量降雨使得河流水位升高,造成河水对地下水的短暂补给,丰水年河流对地下水的补给增加,补给时间增长,而地下水向河流的排泄量减少。