密云水库作为北京主要供水水源之一,正面临着越来越严重的环境问题。一方面,由于气候的变化,水库流域内的降雨量较少,产流量及能够汇入密云水库流域内的径流量也相对较少,水库水量有所减少；另一方面,随着排放入流域内的污染负荷的增加及水体自净能力的降低,水库水体污染加剧。基于这两个方面,改善密云水库水量与水体对于北京市水资源危机具有重要意义。以往研究表明降雨和径流对流域水量影响非常大,因此选取密云水库周边典型小流域研究降雨径流情况对于有效改善密云水库流域水量与水体有重大意义。本文主要通过运用水文频率适线法分析土门西沟小流域的降雨特性；在径流模拟方面,采用了GIS和SCS相结合的方法来探明研究区域的径流特性。通过年降雨量的经验频率曲线来推求不同概率下的研究区域的年降雨量。通过拟合和计算得出经验频率曲线方程,将P=50%代入方程,求得研究区域的年降雨量为595.83mm；找出降雨量和降雨天数的线性方程,利用与和预测年降雨量同样的方法推求出不同概率下各月份内的降雨量,从而可以推求出不同概率下的各月份内的降雨天数。在P=0.01%的时候,得到七月份降雨天数为26天。利用GIS分析地理信息参数推求CN值,从而完成SCS模型在土门西沟小流域的应用。比较模拟的径流值和实测的径流值,有35.9%的数据是在允许的误差范围之内。模拟精度不高的原因可能是由资料的缺失和数据记录有误以及没有考虑研究区域内的坡度等因素造成的。