水文模型的研究对人们深入了解水文过程和水文现象具有重要的意义。当前，信息技术正促使水文科学发生一场深刻的革命，水文学与计算机科学交叉形成了数字水文学。另外，遥感(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术的发展和有机结合，形成了新型的对地观测系统，为水文研究提供了新的科学方法与技术手段，促进了水文学的研究范围、内容和方法的发展。 TOPMODEL(aTopographybasedhydrologicalModel)是以地形有基础的预测汇水地水文反应的一种概念型降水径流模型，模型利用地形信息来模拟各时段土壤水含量和地下水位变化的空间分布，由此实现对流域降水—径流响应的模拟，模型物理意义明确，并且非常适合进行二次开发。 为了研究TOPMODEL对不同气候条件下的适用性，本文选择了黑河上游山区流域和汉江子午河流域通过改进的TOPMODEL进行径流模拟，前者气候寒冷、干旱，后者湿润、多雨。由于流域气候的差异和站点资料的限制，本文采用不同的模拟模式。对于黑河上游山区流域，本文利用该研究区年、月降水与地形间较强的相关性特点，采用PRISM方法对该地区月降水量时空变化进行了空间插值计算，以泰森多边形方法确定空间日降水的机率，实现了黑河流域河西走廊中段地区日降水时空制图的目的，然后使用TOPMODEL理论机理进行模拟。对于汉江子午河流域，由于降水相对丰富，本文为了更好的表征降水径流过程的每一个子过程，增加了水分循环(降水—截留—下渗—蒸发—产流—汇流)的一些过程，并使用了国内外比较流行的处理方法，考虑了径流过程的不同产源问题。以地形指数为决定径流形式的主导因子为前提，更详细的把水分循环的一些过程进行量化后进行水文模拟。 通过对不同流域的模拟，本文得到了如下几点结论：1.遥感和地理信息系统是构建分布式水文模型的基础；2.TOPMODEL作为一种概念性模型，完全可以根据不同流域的自身特点，结合降水径流中的其他子过程，对地形起伏较大的山地进行出山口的径流模拟，并且能够得到满意的精度；3.TOPMODEL延拓到几千平方公里(汉江子午河流域)和上万平方公里(黑河上游山区流域)，效果是令人满意的；4.以栅格作为研究对象，对两个流域都构造了分布式水文模型，并结合不同的资料，不同的流域特点，充分考虑了流域中的降水、截留、蒸发、下渗、汇流等子过程，是分布式水文模型发展的必然。