山西地处我国北方半干旱半湿润地区,历年来数次发生洪水灾害。对此区域的洪水预报成果难以满足当前防洪形势和生产实践的需要。因此本文以山西流域为基础,建立适用于半干湿地区的四种水文模型,重点分析四种水文模型结构上的差异,并对广大山西地区进行流域相似性分类,为典型流域的模型选择给予参考,本研究内容主要包括:(1)分析了半干旱半湿润地区洪水预报的研究进展,结合双超模型、新安江模型、陕北模型、河北雨洪模型,详细分析了四个模型的原理结构以及产汇流差异。针对传统优化算法仅针对洪水某一特征值进行参数优化率定的方式,本文结合多目标优化算法,以洪峰流量合格率和峰现时间合格率作为目标函数,对模型参数进行优选。(2)针对山西流域的特点,提取全部流域的部分物理特性,采用自组织映射神经网络(SOM)方法,结合相关物理参数进行流域相似性分类,最终分为13类,选取其中四个典型流域用以洪水预报模拟。(3)将四个模型应用于所选典型流域进行模拟分析,结果表明洮水河流域采用双超模型和陕北模型的预报效果较好,相对而言双超模型效果更好,可作为该流域的推荐模型;北石河流域中河北雨洪模型精度较高,可作为该流域的推荐模型;洪安涧河流域、绛河流域中双超模型的平均合格率最高,作为该流域的推荐模型。