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地表水与地下水是水循环中重要的组成部分，地下水与地表水水力联系及其相互作用的基本规律对流域水资源综合管理、水资源保护及水生态修复等具有重要意义。GSFLOW是美国地质调查局最新公布的地表水和地下水的集成模型，该模型耦合了半分布式水文模型PRMS和地下水流模型MODFLOW-2005，可用于模拟水流在陆面、地表水体、包气带及饱和带中的运动。 本文以淮河流域沙颍河子流域颍河源头告成水文站控制集水面积为研究区域，应用GSFLOW模型建立研究区域地表水和地下水集成模型。选用1982年1月1日至1987年12月31日的水文资料进行陆地水文过程率定;选用1987年1月1日至1990年12月31日的水文资料对陆地水文过程进行验证;同时，利用1984年1月1日至1985年12月31日地下水观测资料进行模型识别，选用1990年1月1日至1990年12月31日地下水观测数据进行模型验证。所建模型率定期的出口断面流量N-S系数为0.811，校正期的N-S系数为0.694，地下水位平均误差小于0.5m，最大误差小于1.0m。 模型计算结果表明:(1)降雨和蒸发是研究区内水文循环的主要影响因素。区域内实际蒸散发与潜在蒸散发比值随季节变化明显，1月份到3月份，实际蒸散发与潜在蒸散发的比值相对很小，蒸发比值系数小于0.2;而在8月份到11月份，实际蒸散发非常接近于潜在蒸散发，蒸发比值系数接近于1。(2)土壤带水分变化受降雨影响明显，非饱和带和饱和带相对于降雨水分变化不是很明显。(3)地下水向土壤带的排泄比较稳定，受气象条件影响较小，土壤带重力排水补给地下水受降雨及蒸发共同影响。(4)研究区内存在3种产流机制，分别为超渗地面径流产流机制、壤中水径流产流机制及地下水径流产流机制。径流组成比例分别为22％、69％、9％，壤中流是径流的主要组成部分。(5)枯水季节地下水向河流的泄流量要大于河流下渗的水量，地下水向河流的泄流量大约为3.50万m3/d，河流下渗的水量约为2.50万m3/d;丰水期河流的渗漏量要大于地下水的泄流量，在部分暴雨时段河流向地下水的补给超过20万m3/d，与此同时由于河流和地下水之间水头差的变化，地下水向河流的泄流量减少。