本研究以巢湖典型支流丰乐河流域为例,利用分布式水文模型ATHYS对流域降雨—径流过程进行模拟,通过收集流域的高程、土地利用、降雨量等基础数据建立模型数据库,在此基础上构建ATHYS模型,对模型参数进行率定与验证,初步评价ATHYS模型在丰乐河流域的适用性,为丰乐河流域水土流失、防洪、水资源利用和非点源污染过程提供科学依据。在适用性研究的基础上,通过开展土地利用变化与气候变化对流域径流量的情景模拟,揭示土地利用变化和气候变化对流域水文过程的影响及流域水资源的响应状况,深入探讨土地利变化与气候变化背景下径流的变化趋势和规律,并评估未来气候变化及土地利用改变可能对流域水资源的影响,为巢湖流域水资源的可持续利用和流域综合管理提供一定的科学依据。ATHYS模型是分布式动态模型,将流域分为大小相同的空间小单元,这里以模型自带的库模型Reservoir-2进行产流计算,以lag and route方法进行汇流计算,并以Nash and Sutcliffe指数(简称Nash值)作为检验模拟结果的标准,模拟流域出口断面日径流量,初步分析流域降雨径流的年内、年际特征和径流实测值与模拟值的年际变化,进行模型的适用性研究,并在此模型基础上,进行流域土地利用变化与气候变化的水文响应研究。模型模拟前进行流域降雨径流特征分析：丰乐河流域降雨量与径流量年内变化较大且分布不均匀,但降雨量与径流量的年内分配是相互对应的,降雨径流都主要集中分布在5-8月。模型模拟结果表明,模型连续运行时,在率定期和验证期模拟与实测径流量的Nash值都可以达到0.80以上,实测值与模拟值的径流相关系数均可达0.87以上,除了部分峰值和基流,模型能较好地模拟丰乐河的径流过程。模型模拟径流总量的相对误差在率定期与验证期均在20%以上；模型非连续运行时,率定期和验证期模拟与实测径流量的Nash值都可以达到0.88以上,实测值与模拟值的径流相关系数均可达0.94以上,除了部分峰值和基流,模型能较好地模拟丰乐河的径流过程。模型模拟径流总量的相对误差在率定期与验证期的均值约为20%。流域降雨量、径流量的年内、年际变化均比较明显,径流实测值和模拟值的年际变化也都比较大。综合来看,模型比较适用于所研究流域的日径流模拟。在流域土地利用变化的水文响应研究中,本文采用极端情景假设和未来土地利用情景法这两种土地利用情景假设方法,极端假设法分为极端水田(rice)、极端林地(nature)和极端城镇(urban)3种。未来土地利用情景法根据历年丰乐河河流域土地利用数据,考虑影响土地利用变化的各种驱动力因素,以及《合肥市土地利用总体规划(2006-2020年)大纲》中对流域土地利用总体规划假构了4种未来土地利用情景。研究结果表明,土地利用变化对流域的径流量及流域径流过程均产生了一定的影响：在3种极端土地利用类型情景假设中,年径流总量与径流系数大小的总体趋势均为：极端rice>极端nature>极端urban,洪峰值的大小依次为：极端urban>极端nature>极端rice。3种极端情景下径流过程线的吻合度较高,除了峰值有一定差异外,走向与峰现时间基本一致；4种未来土地利用情景中,年径流总量、年径流深、径流系数、洪峰值的变化趋势比较一致,依次为：变化情景1<变化情景2<变化情景3<变化情景4,在径流过程线的模拟上,4种未来土地利用情景较为一致,径流过程线除了部分峰值外,基本可以达到走向一致与峰现时间一致。在流域气候变化的水文响应研究中,本文假设了降雨量变化-30%、-20%、-10%、0、+10%、+20%、+30%共7种不同的气候变化情景,模拟结果显示：流域径流量受气候变化影响较大。当降雨量减少时,随着降雨量减少幅度的增加,径流量的变化幅度降低；当降雨量增加时,降雨量增加幅度越大,径流量变化幅度越大；且比较降雨量减少与降雨量增加对径流变化的影响可以发现,在同等变化幅度下,降雨量增加时径流量的变化较降雨量较少时径流量的变化更大。