冷水河流域地处陕西省南部、米仓山主脊以北南郑县,为汉江一级支流,流域面积641.41km2。冷水河流域北部为汉中盆地南缘,南部为巴山系米仓山,地势由北向南呈阶梯状抬升,依次为平原区、低山丘陵区、中山区。区内水系复杂,植被繁茂,表层土壤较为疏松,降水丰富,山区河道狭窄,比降较大。由于特殊的山区地形、水系及降雨特征,研究区山洪灾害时有发生,导致山丘区基础设施遭到严重破坏,当地人民群众的生命财产安全受到极大的损害和威胁。本文选取南郑县山洪灾害典型流域-冷水河流域为研究对象,采用SWAT模型,研究区域径流变化,为区域水资源开发利用、防洪减灾等提供科技支撑。主要研究成果及结论如下:(1)论文在广泛收集了研究区气象、水文、土地利用资料及流域水文模型研究成果的基础上,分析了流域水文模型的发展历程及研究现状;重点梳理SWAT模型的开发历史、发展概况及应用前景,探讨了SWAT模型的基本原理、基本结构及各模块数据的运算过程。(2)论文基于GIS平台,建立冷水河流域地理信息空间数据库,包括DEM图层、土地利用图层、土壤图层等;同时,采用研究区6个雨量站点2001-2014年15年实测降水资料及寒区旱区科学数据中心SWAT模型中国大气同化驱动集提供的站点资料,作为模型气象资料,结合土壤数据库参数计算数据,建立了SWAT模型基本属性数据库;在此基础上按照流域土地利用、土壤类型、坡度类型进行重分类,将流域划分为31个子流域,223个水文响应单元(HRU)。(3)论文利用SWAT-CUP模型的SUFI-2算法,根据三花石水文站2000-2014年实测月径流数据,进行了模型的校准与验证;通过参数自动率定及敏感性分析,确立影响模型建立最为敏感的7个主要参数;以效率系数Ens和相关系数R2作为模型适应性的评判标准,得到校准期效率系数Ens为0.85,相关系数R2为0.97;验证期效率系数Ens为0.89,相关系数R2为0.82。表明模型适用于冷水河流域。(4)设定了3种土地利用状况,即现有土地利用状况、土地利用方式恶化状况及水保措施相对较好状况,对区域径流的影响进行了模拟。发现土地利用方式的转变对流域内年平均径流的影响较小,但对月径流变化影响较为明显,且雨季(4月~10月)较枯季(11月~次年3月)的径流影响更为显著。林地减少将会加剧径流年内分配不均,使得枯季更枯,雨季径流更大,加剧旱涝灾害。(5)模拟了气候因子变化对区域径流的影响,由研究区多年年平均径流的模拟结果看,气候因素改变时,年径流量与降水呈正相关,与气温呈负相关。当气温不变时,降水量每增加10%,年径流量增加1.56m3/s,降水量每减少10%,年径流量减少1.85m3/s;当降水量不变时,气温每上升1℃,年径流量减少0.71m3/s,当气温每下降1℃时,年径流量增加0.7m3/s。由各种混合的气候组合来看,丰水期径流比枯水期径流对气候组合的响应更为明显。