水文模型是人类定量、科学地分析水文循环要素，制定、优化流域水文水资源规划的强大工具，其中，分布式水文模型因能够考虑流域地表形态等要素的空间分布应用最为广泛。半分布式水文模型SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型可用来模拟流域水文过程，并可用于评价土地利用方式变化与气候改变对流域水循环的影响。
　　本文以2001-2016年为研究期，在收集苦水河流域DEM、土壤类型、土地利用、气象水文等资料的基础上，利用ArcSWAT2012构建了苦水河流域SWAT模型，并完成了模型的参数敏感性分析、率定及模型验证，在此基础上，针对流域实际土地利用情况，设置了四种土地利用情景，分析了不同土地利用情景下的流域年径流、蒸散发及土壤入渗的变化情况。主要研究结论如下:
　　(1)利用SWAT子流域划分模块将面积为5218km2的苦水河流域划分为16个子流域，并将土壤空间分布图、土地利用空间分布图和坡度信息进行叠加处理，最终将流域划分为371个水文响应单元。
　　(2)利用SWAT-CUP软件，以流域出口郭家桥水文站月径流资料为参考进行了模型参数敏感性分析、率定及模型验证。结果表明:地下水延迟时间、河岸调蓄基流系数、SCS径流曲线数、土壤饱和渗透系数、基流因子5个参数对径流变化的敏感性最高;率定期(2001-2008年)模型纳氏效率系数(Ens)为0.756，实测径流数据与模拟结果相关系数(R2)为0.735;验证期(2009-2016年)纳氏效率系数(Ens)0.709，相关系数(R2)为0.766，模拟效果较好，模拟结果表明苦水河流域径流、地表蒸散发及土壤入渗对降雨的敏感度最高，且与降水的变化规律一致，模拟结果与流域气象水文实际情况相符，说明该模型可用于研究干旱区流域水文循环的演变过程。
　　(3)为探究土地利用类型对流域水文过程的影响，将流域内另外两期土地利用数据导入到模型中，结合土地利用转移矩阵初步确定了土地利用类型逐年变化下流域水文要素的变化趋势及影响较大的土地利用类型，结果表明，在林地面积增长最快的情况下，苦水河流域多年平均径流量、蒸散发呈下降趋势，土壤入渗呈增大趋势。为定量地探索土地利用及气候变化对流域水文过程的影响流域，设计了35种气候变化情景及4种土地利用情景，利用SWAT模型探讨了苦水河流域年径流量、年蒸散发量及土壤年入渗量3个水文要素的变化过程及影响因素。不同土地利用情景下模型模拟结果表明:同一种水文要素在不同的土地利用情景下的变化趋势都保持一致，其中耕地转为林地时流域径流量及土壤入渗增加幅度最大，耕地转为草地时会加剧蒸散发;裸地转林地及裸地转草地时，都会减少地表径流及蒸散发量，增加土壤入渗量，其中，裸地转为林地后的保水效果优于裸地转为转草地下的效果，说明植树造林可作为裸地修复的首选措施。以降水量与气温变化为代表因素，设计了气候变化情景，运行模型后发现降水变化与径流、蒸散发及土壤入渗变化均呈正相关。径流及土壤入渗变化与气温变化呈负相关，蒸散发与气温变化呈正相关，且降水是影响流域蒸散发的决定因素，气温是流域蒸散发过程的驱动因素。