渭河流域是我国西部非常重要的区域，流域是以半干早地区为主的黄土高原地区，自然环境十分脆弱，生态环境极端恶化，严重的土壤侵蚀和频繁的干旱并存，严重的水资源短缺、水质污染等问题，成为该流域水资源可持续利用的主要限制因素，严重制约陕西省社会经济的可持续发展。目前，分布式水文模型的研究已经进入小流域应用阶段，国内外许多流域都建立了分布式或半分布式水文模型。为了切实解决未来渭河流域水资源短缺问题，本研究在参考大量文献的基础上，选用清华大学杨大文教授开发的分布式水文模型GBHM₂（Geomorphology-based hydrological model），尝试在渭河这一大流域水资源综合管理方面开展应用研究。本研究首先建立了研究区域渭河流域的数字高程模型（DEM），基于此高程模型DEM提取了流域水系，依据水系的自然分布，划分了65个子流域，在每个子流域内又划分了一系列“流带—坡面”单元，作为GBHM₂模型的最小模拟单位—坡面流单元。在此基础上，构建了该模型所需要的流域空间数据库和流域属性数据库。在不同输入条件下，模拟了渭河流域可提供水资源的总量；在渭河流域现状条件下，模拟了各子流域径流与降水量的时空分布特征，取得了满意的成果。最后，依据各子流域日径流量的时空分布特征，以及各子流域有机污染负荷的污染程度和分布特征，提出了各子流域污染负荷削减方案。研究成果可为渭河流域水资源总量调控及污染治理提供详实的理论参考依据。