科学地认识和把握流域水循环过程，可为流域水资源合理利用提供借鉴。本文选择基于GIS的SWAT水文模型对三水河流域的月径流量进行模拟和预测，主要的研究内容和成果如下：（1）基于DEM、土地利用、土壤、气象等基本资料，建立了三水河流域的气象属性、土壤属性数据库以及土地利用图和土壤类型图等空间数据库。将流域划分到子流域和水文响应单元（HRU）的水平，实现流域的分布式描述。（2）构建了三水河流域的SWAT模型，并以月为时间步长进行了流域的径流量模拟。以三水河流域芦村河水文站1980~1986年的月径流实测资料，对影响径流模拟结果的参数进行灵敏度的分析及校正，应用1987~1990年的实测月径流数据对模型进行验证。模型校准和验证的结果显示，校准期和验证期内的月径流量相对误差分别为-18%、12%，决定系数分别为0.73、0.76，Nash-Suttcliffe（Ens）分别为0.71、0.72。表明建立的SWAT模型可以应用于三水河流域，且模拟效果稳定良好。（3）三水河流域土地利用变化的径流模拟采用历史反演法和极端土地利用法两种。历史反演法的模拟结果表明：1996年土地利用状况下径流的模拟结果较1985年增加了1.21%，2000年土地利用状况下径流的模拟结果较1996年增加了0.4%，增加幅度都不大；极端土地利用法的模拟结果表明：三水河流域径流量随着林地及耕地覆盖率的增加呈下降趋势，随着草地覆盖率的增加呈增加趋势，且在林草及耕地覆盖变化率相同时，林地变化率与耕地变化率对径流变化的影响大致相同，比草地变化率的影响大。（4）在三水河流域长武和铜川两个气象站1961~1998年资料的基础上设计了25种气候情景，利用SWAT模型模块中的预测功能，对25种不同的气候要素组合进行三水河流域径流量的模拟预测，结果表明：流域径流量随气温的降低和降雨量的增加而明显增加，其变化幅度在降雨量变化时较气温变化时要大，并且在不同的气候变化情景下，径流量差异显著。