随着城市化的发展,世界范围内的供水危机日益严重,河流的水环境问题越来越受到人们的关注。分布式水文模型考虑了气候和下垫面的空间异质性,根据地形和水文特征将流域划分为若干计算单元,基于此模拟的流域水文物理过程更接近实际。科学合理的模拟流域水文过程为研究流域水环境的可持续管理提供科学依据。灞河属黄河支流渭河的一级支流,是西安市典型的城市河流。灞河流域地处西北半干旱区,降雨是流域径流的主要补给方式。AnnAGNPS分布式水文模型在灞河流域的应用未见报道。本研究以灞河上游罗李村流域为研究区,基于AnnAGNPS模型构建流域日尺度径流泥沙数据库,探讨流域最优分室划分,分割流域基流,分析径流泥沙的敏感性参数。在此基础上,运行模型模拟流域的径流过程和泥沙负荷并分析其模拟效果,评价Ann AGNPS模型在罗李村流域的适用性,为充分了解流域水文特征及合理管理流域环境提供理论参考。本研究取得的主要成果如下:(1)通过实验发现流域离散化参数初始源面积(CSA)为100 hm2,最小初始沟道长度(MSCL)为70m,模型将流域划分为1030个分室(Cell)和420个沟道(Reach),模型能够较好的反映流域地形、土地利用、土壤类型等下垫面特征。(2)采用加里宁算法对流域基流进行分割,得出流域基流指数为47.48%。(3)通过DSA进行模型参数敏感性分析发现:流域径流敏感性参数从高到低依次为径流曲线数CN、田间持水量、饱和导水率、沟道曼宁系数。泥沙敏感性参数依次为耕作后地表残留物覆盖率、地表覆被与作物管理因子、水土保持措施因子、土壤可蚀性因子、初始随机粗糙度、田间持水量、年根系生物量、耕作扰动面积、地表残留物覆盖率。此外,沟道曼宁系数对泥沙的输出无影响。(4)通过对模型进行率定和验证,模型在率定期(2001-2005年)和验证期(2006-2010年),年、月、日尺度径流模拟效率系数Ens均大于0.51,决定系数R2均大于0.55,模拟值低于实测值但相对误差Re均控制在10%以内。月尺度径流模拟效果最佳,Ens和R2均大于0.78。模型对大中等强度降雨事件的模拟效果优于暴雨,降雨事件的模拟偏差随降雨强度的增大而增大。径流的空间分布显示,流域内耕地产流能力最强,乔木林产流能力最弱。AnnAGNPS模型适用于罗李村流域的径流过程模拟。流域河段水环境容量的计算结果表明,灞河干流COD和NH3-N的水环境容量分别为3814t/a和223t/a,干流对流域水体的面源污染有一定的调节作用。(5)由于输沙过程的复杂性,与径流相比,模型对泥沙的模拟精度偏低,Re在-30%左右。月尺度率定期Ens为0.35,R2为0.36,验证期分别为0.27和0.35。总体上模型可以反映流域输沙量的变化。流域土壤侵蚀以微度为主。