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随着全球气候的变化和人类活动的不断加剧，水资源短缺问题已成为限制内陆河流域社会经济发展和生态环境维持的主要因素。上游高寒山区是内陆河流域主要的水源区，水文模拟的方法能够量化水文过程的形成机制，对气候变化和土地利用变化响应的水文过程做出精确解释，为流域水资源的综合配置与管理提供科学依据。受制于地形、交通、资金和技术等条件，传统的降水观测站点稀少且分布极不均匀。降水作为水文模拟重要的输入参数，其数值精度和空间异质性决定了水文模拟的效果。使用空间代表性较低的降水观测数据驱动水文模拟，增加了水文模拟的不确定性，在一定程度上限制了水文模型在缺资料流域的应用。高分辨率网格降水数据可以弥补观测资料的不足，适宜驱动水文模拟。但是，降水数据以集总式的方式输入到水文模型中，导致大部分网格数据为模型所忽略，难以体现高分辨率网格数据的优势。需要对网格降水进行合理的尺度转换，优化水文模型降水输入参数。 本文以黑河上游为研究区域，采用基于站点观测资料和RIEMS(Regional Integrated Environmental Model System)区域气候模式模拟结果的网格降水插值产品驱动SWAT(Soil and Water Assessment Tool)分布式水文模型进行水文模拟与分析。首先评估网格降水的精度，并对其进行尺度转换，在子流域尺度上建立虚拟降水站点和计算降水梯度，发挥高分辨率网格降水数据在水平方向和垂直方向上空间分布的优势，优化SWAT模型的降水输入参数。然后构建模型驱动数据和属性数据库，模拟2000～2014年月径流过程。最后，基于模型输出结果，在景观类型尺度、高程带尺度和子流域尺度上分析水量平衡要素空间分布特征及变化趋势。增强了对流域水文过程的认识，为流域水资源的综合配置与管理提供科学依据。主要结论如下: (1)网格降水时空分辨率达到逐日和3×3km，采用葫芦沟和阿柔阳坡站2011～2014年观测降水量与对应网格的降水量在时间序列精度上进行比较分析。日尺度上，R2大于0.65，RMSE小于3mm;月尺度上，R2大于0.95，RMSE小于17mm;PBIAS控制在±20％范围内。空间分布描述能力方面，流域平均降水量为513mm，变化范围介于181～810mm之间，整体上自东南向西北递减。降水随着高程的增加而增加，二者具有明显的相关性，与实际的降水状况相符。结果表明:高分辨率网格降水的时间序列精度较高，能够描述区域降水的空间分布特征，适宜驱动水文模型。 (2)对网格降水进行尺度转换，预先设置子流域集水面积阈值为50km2，流域划分为97个子流域。利用流域范围内1113个网格降水数值，建立与子流对相应的97个虚拟降水站点并计算降水梯度。结果表明:流域平均降水梯度为120mm/km，变化范围介于40～235mm/km之间，东支与出山口降水梯度为165mm/km，西支降水梯度为84mm/km。通过尺度转换，将网格降水转换到子流域尺度上，以克服SWAT模型利用传统站点观测数据的缺陷。将虚拟降水站点和降水梯度作为模型驱动数据，发挥了网格降水在水平方向和垂直方向上空间分布的优势，优化了SWAT模型的降水输入参数。 (3)基于SWAT模型和网格降水模拟黑河上游2000～2014年月径流过程，其中2000～2002年为模型的预热期，2003～2008年为校准期，2009～2014年为验证期。利用祁连、札马什克和莺落峡水文站径流观测数据作为验证数据，对模拟结果进行评价。模拟径流的水文过程线能够反映出月径流的季节动态变化过程，部分年份径流峰值模拟存在一定的误差。校准期与验证期的R2介于0.71～0.93之间，NSE介于0.76～0.92之间，PBIAS控制在±15％范围内。融雪期径流拟合度较高，模拟的基流系数为0.46，蒸散发为318mm，均与前人研究成果一致。典型年份模拟的日径流R2大于0.60，NSE大于0.50，PBIAS控制在±10％范围内。结果表明:降水输入参数优化后的SWAT模型模拟结果可信度较高，能够较好地再现流域水文过程。 (4)降水输入空间异质性高，水量平衡要素空间分布的模拟结果更为详细与合理，并从景观类型尺度、高程带尺度和子流域尺度进行分析。结果表明:流域平均降水量、蒸散发量、产水量和土壤含水量分别为525.5、318.1、194.4和52.1mm。不同区域降水的差异，决定了其水量平衡的基本特征;草甸和稀疏植被是流域主要的产水植被类型，面积达到流域的63.4％，径流贡献率为68.3％，径流系数为0.39;3500～4500m高程带是流域主要的产水区域，面积达到流域的65.5％，径流贡献率为71.5％，径流系数为0.39;在子流域尺度上，产水量和蒸散发量的空间分布均与降水一致，自东南向西北递减。受高程和下垫面因素的影响，土壤含水量的空间分布在东支和西支存在一定的相似性。从流域整体变化趋势来看，降水和蒸散发的变化趋势分别为0.18mm/a和0.78mm/a，呈现略微增长的趋势;产水量和土壤含水量变化趋势分别为-1.29mm/a和-1.18mm/a，呈现明显下降的趋势。