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虽然全国山洪灾害防治工作已取得显著成效,但由于我国地域辽阔,地貌类型复杂多样,季风气候特征多样导致山洪灾害地域差异明显,部分小流域仍存在预报不够精准的情况。针对这些问题,本文以北方半干旱半湿润地区的栾川小流域为研究流域,首先通过对流域1998—2012年水文资料的处理,划分出22场历史洪水。其次,根据栾川流域水文概况及洪水特点,选取了大伙房、新安江和TOPMODEL三种水文模型,并分别进行参数率定。最后将不同模型模拟结果进行对比,定量分析产流和汇流模拟精度。本文主要研究成果如下:(1)栾川流域应用大伙房模型、新安江模型、TOPMODEL模型模拟得到的平均合格率分别为79.6%、80.7%、72.7%。从整体上看,大伙房模型和新安江模型在栾川流域模拟效果较好,TOPMODEL模型模拟效果最差。此外,大伙房模型和新安江模型在栾川流域模拟效果较一致,也说明了半干旱半湿润流域的产流机制比较复杂,单一产流和混合产流的情况都有发生。(2)对于水文雨量站点降雨量分布不均匀的情况,大伙房模型和新安江模型模拟产流合格率较低,而TOPMODEL模型却能模拟的较好。这是由于TOPMODEL模型考虑了流域地形、地貌等因素对径流形成的影响,而大伙房和新安江这些集总式水文模型将流域概化为一个整体,忽略了降雨、蒸发等变量和模型参数的不均匀性。(3)从产流结果和汇流结果来看,三个个模型检验期较率定期模拟洪水的合格率均有所降低。一个很可能的原因就是人类活动对径流的影响,比如说水库等蓄水工程的蓄水和放水作用。因此在以后研究中,可适当考虑小型蓄水工程对流域水文循环过程的影响,研究小型蓄水工程在水文模拟中的蓄放规律,建立蓄水工程蓄放规律经验曲线。