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本文在查阅黄河岔巴沟流域多沙粗沙区的自然地理和水文气象特性的基础上，研究了基于DEM的流域特征提取，论述了TOPMODEL模型的理论和方法，应用以分布式地形指数(In(α/(T0tanβ)))为基础的半分布式水文模型-TOPMODEL模型对该流域进行降雨径流及汇流模拟，采用1970年～1979年共7场大中洪水进行率定，用1980年～1989年共4场大中洪水进行验证，验证的平均确定性系数达0.65。并对TOPMODEL模型在本流域实际运用中存在的问题进行了分析和讨论。
为了明确产沙模型建模思路，产沙模型部分介绍了坡面流侵蚀产沙机理和坡面水力侵蚀产沙过程等关于流域侵蚀产沙的基本理论。在前面所建TOPMODEL水文模型的基础上，根据坡面浅层水动力学的原理，建立了小流域产沙模型和大中流域产沙数学模型。经过应用验证，流域各单元及出口处的产沙量平均误差为3％～7％，计算结果良好。