水资源是制约我国西北干旱地区经济发展的重要因素，因此利用水文模型研究我国西北干旱地区的水循环和水文过程具有重要意义。VIC-3L模型(VariableInfiltrationCapacity-3Layers,以下简称VIC-3L)是一个大尺度水文模型，到目前为止在干旱地区中小尺度流域还很少做过模拟研究。为了研究我国西北干旱地区的水资源问题，本文利用VIC-3L模型在我国西北干旱地区中小尺度流域进行模拟实验，以检验VIC-3L模型的适用性和模型参数移植以及改造该模型的可能性。但是模型中的很多输入变量具有高度的空间异质性，如果不考虑这种空间异质性常常会导致模型不能准确地模拟径流或其它水文要素。然而由于种种原因，我国西部地区气象水文站点稀少，分布不均，稀少的站点观测数据难以作为符合模型精度要求的输入数据。为了充分利用站点观测数据以实现对气象要素空间差异性的相对精确描述，建立一种适合我国西北干旱地区气候气象特点的空间内插模型，以便能与VIC-3L模型耦合以满足模型模拟要求成为必然。本文采用并改进了适合我国西北干旱地区中小型内陆河流域气象因子空间内插的PRISM(Parameter-elevationRegressiononIndependentSlopesModel，以下简称PRISM)空间内插模型，并在黑河上游山区流域进行实验，取得了较好的效果。 PRISM空间内插模型认为在一定的区域内控制气象要素空间分布最主要的因素是高程。它以数字高程模型(DEM)为平台结合GIS空间插补技术，首先对站点气象数据进行分析得到气象因子随高程变化的梯度，然后综合考虑高程、距离、坡向、坡度等因子对气象要素的影响，从而得到气象要素的空间分布特征。本研究利用黑河上游山区流域15个气象或水文站点数据进行了气象参数空间数字制图的尝试。为了验证和比较该方法的精度，本文同时利用Kriging内插、Spline内插等方法分别对降水和气温站点数据进行空间数字制图。分析结果表明PRISM空间内插方法相对于其它空间内插方法而言在站点稀少地区进行空间数字制图方面具有一定的优势。但是由于日降水在时间上和空间上的不连续性，日降水的空间内插方法有待改进。 为了提高模型计算的速度，本研究仅采用了VIC-3L模型最简单的运行模式。该模式下，模型只要求日降水、日最高气温和日最低气温三项最基本的气象数据输入。为了得到这三项气象要素的空间分布特征，本文利用PRISM空间内插方法分别进行了空间数字制图。模型所需要的土壤参数和植被参数主要是通过野外实测、土壤普查数据获得或根据有关参考文献得到。模拟结果表明，在日、月尺度上的径流模拟变化趋势与实测径流除了在时间上径流有大约2-3天的滞后外较为吻合，在丰水年日、月尺度上的径流模拟远好于同尺度上枯水年的模拟精度。对模型模拟的径流深、实际蒸散发、土壤湿度等水文要素的空间分布特征分析表明，日降水、地表类型和土壤类型对径流产生及有关水文因子的空间分布具有较大的影响。由于降水随着海拔增加而增加的趋势以及高山冰雪融化，径流深在高山地区的值比较大。实际蒸散发的值在海拔比较低的地区较高，同时发现蒸散发和高程在大部分地区具有明显的反相关关系，并且实际蒸散发和土壤湿度对降水量的响应比较敏感。通过三个土壤层土壤湿度的分析发现，土壤越深其湿度越大，在流域的下游土壤湿度比较高。基于以上模型的良好表现，VIC模型在我国西北干旱地区进行水文模拟是比较适合的。