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结合时变增益非线性产流模型与水箱模型的概念,建立了一个两层结构的水文模型。上层采用时变增益产流模型模拟地表产流,下层采用水箱模型综合模拟壤中流与地下径流,上下两层分别应用Nash单位线和线性水库调蓄方法进行汇流计算。该模型共有6个参数(产流模型与汇流模型分别包含3个参数)。产流模型参数采用SCEUA全局优化算法自动率定,汇流模型参数采用主观优化方法(即实测资料推求及人工调试)确定。以湖南省长潭河流域为对象进行水文模拟应用研究,结果表明尽管模型结构简单,但是能够取得比较好的模拟效果,说明模型比较可靠。