滑坡往往发生在强降雨时期的陡峭山坡区域,建立滑坡预测模型是山坡地防灾重要策略之一。将山坡水文学与无限边坡稳定分析理论相结合,可以为预测滑坡发生的时间与空间提供依据,对于预测降雨型浅层滑坡灾害具有一定意义。首先,构建山区流域半分布式产汇流模型和降雨型浅层滑坡预测模型。应用数值高程理论求取流域内坡面与河网的地形特征参数,对山区流域坡面径流进行模拟。根据运动波壤中流理论,通过特征线法解连续方程与达西公式,进行坡面产汇流计算;采用马斯京根-康吉演算法将所有河道衔接起来形成河网并进行汇流演算,得到流域出口处流量过程线。在此基础上,提出结合水文模式与无限边坡稳定分析推求单一坡面平均安全系数的理论,形成降雨型浅层滑坡的预测模型。其次,探究地形特征对坡面流量与地下水位的影响。探究5种不同几何形态的山坡在降雨条件下,坡面流量、部分产流面积的变化过程。若遭遇高强度的降雨补给,由于凹型或收敛型山坡出口排水不良,会造成坡脚区域较快饱和,前期流量增长较快。通过土壤蓄水公式推导饱和点与部分产流面积随降雨变化的公式。随着降雨量增大,壤中流流量快速增大,饱和水位快速上升,部分产流面积增大;当降雨量停止时,土壤排水,壤中流流量、部分产流面积缓慢减小。再次,研究对称双峰降雨过程中坡面安全系数的变化规律。随着降雨量增大,壤中流流量快速增大,坡面出口处饱和水位快速上升,坡面安全系数快速减小;当降雨量减少时,土壤排水速率大于降雨强度,饱和水位缓慢下降,坡面安全系数缓慢增大至天然状态条件下的安全系数。在此基础上,进一步研究双峰降雨条件下表层土壤厚度与饱和渗透系数对坡面稳定性的影响。结果显示:坡面安全系数随着土壤厚度增大而减小,随着饱和渗透系数增大而增大。在先小后大的降雨条件下,土壤汇集的水量较多,坡面安全系数从1.312降小到1.030,发生滑坡的可能性增大。上述土壤蓄水机制的研究,可以为滑坡预测模型提供物理依据。最后,验证模型的可靠性。将水文模型应用于古德温流域,进行坡面产汇流计算与河道演算。结果表明:降雨径流模拟符合实际,且能够较好地拟合实测流量。将坡面稳定分析模型应用于台湾高雄市。研究发现:在卡玫基与莫拉克台风期间,滑坡发生的预测位置与卫星影像图所得到的结果一致,率定的土壤参数物理意义明显,说明此模型具有一定的可靠性。此外,论文探讨模型应用条件,以及饱和渗透系数在空间尺度上的变异特性。