在过去几十年，水文模型发展迅速，国内外产生了很多成熟的概念性水文模型及分布式物理模型。然而，由于半干旱区存在着降水稀少且时空分布不均，下垫面条件复杂且局部产流现象普遍等特征，半干旱区的产汇流计算难度较大，水文模型基本都是在南方湿润区适用性优良，而在北方半干旱区的应用效果较差。流域水文模型在半干旱区的应用存在很多不确定性，进行半干旱区水文模型的适用性研究，对于理解半干旱区复杂的产汇流机理、提高水文模型在该类区域的模拟精度具有重要的科学价值，能够为半干旱区水资源适用性管理提供科学支撑。　　本文以黄河上游典型小流域为研究区，基于研究区的地形地貌、土地利用及土壤数据，借助Matlab科学计算软件及ArcGIS平台构建河北雨洪模型及HEC-HMS模型;在此基础上，基于研究区1994-2010年间的10场暴雨洪水实测数据，分别通过粒子群算法及单变量搜索法对模型进行参数率定，并分析河北雨洪模型与HEC-HMS模型的模拟结果;然后，从模型结构、流域尺度、资料来源及参数优化方法等方面对模型的适用性进行深入分析，所得主要结论如下:　　(1)河北雨洪模型与HEC-HMS模型在半干旱区都具有较好的模拟精度　　河北雨洪模型对洪水模拟的径流深、洪峰的平均误差分别为11.80％、16.81％，平均峰现时差为2.1h，平均效率系数为0.73。HEC-HMS模型模拟的径流深和洪峰的平均误差分别为13.91％、9.75％，平均峰现时差为1.9h，平均效率系数为0.64，表明河北雨洪模型和HEC-HMS模型在半干旱区都具有较好的模拟精度。　　(2)河北雨洪模型比HEC-HMS模型在半干旱区的适用性更好　　河北雨洪模型模拟洪水的平均效率系数为0.73，效率系数超过0.60的有9场，占所有场次洪水的90％;HEC-HMS模型模拟洪水的平均效率系数为0.64，有6场在0.60以上，占所有场次洪水的60％，同时结合从模型结构、峰型、前期影响雨量Pa及降雨强度等因素对两个模型的影响进行综合评价表明，河北雨洪模型比HEC-HMS模型在半干旱区具有更好的适用性。　　(3)不同目标函数的选取对模型模拟结果的影响各有侧重　　以河北雨洪模型为例，分别以峰值加权均方根误差，洪峰相对误差、洪量相对误差、平均相对误差组成的加权误差，纳西效率系数作为目标函数时，模型对洪水的模拟结果有一定差异，且各有侧重。在水文模型中应根据实际问题选取恰当的目标函数，从而提高模型的模拟精度，增加模型在半干旱区的适用性。　　(4)模拟时间步长的减小在一定程度上提高了模型模拟精度　　以HEC-HMS模型为例，在参数不变的情况下，分别采用60min、30min和10min三个模拟时间步长进行模拟，模拟洪峰和洪量的平均误差及平均峰现时差逐渐减小，模型的模拟精度随着模拟时间步长的减小而出现一定程度的提高。　　(5)土地利用变化影响研究区的暴雨洪水过程　　当草地转化为林地时，洪峰和洪量分别减小了20.6％、12.8％，当林地转化为居民用地时，洪峰和洪量分别增加了22.0％和13.7％，表明土地利用变化对洪水影响显著，建议研究区退耕还林，在城市化的过程中要注意采取一定的措施来削减洪峰，如增加城市的绿化面积，促进海绵城市的建设等。　　(6)定义水文模型适用性内涵，并提出半干旱区水文模型的适用性评价标准　　对水文模型适用性的内涵进行了定义，并从理论层面分析讨论了模型结构、流域尺度、资料来源、参数优化方法等因素对水文模型适用性的影响。为全面衡量半干旱区水文模型的适用性，提出半干旱区水文模型适用性的五个评价标准。　　论文在完成构建水文模型及评价模型对暴雨洪水模拟结果的基础上，创新性地从模型结构、流域尺度、资料来源等角度深入研究了半干旱区水文模型的适用性问题，深刻揭示了影响半干旱区水文模型适用性的关键因素，定义了水文模型适用性内涵，并提出了半干旱区水文模型适用性的评价标准。研究成果为洪水预报及水资源管理等相关部门提供理论依据，对提高半干旱区水文模型的模拟精度具有科学指导意义。