地下水-地表水循环系统具有复杂的相互转换关系，为了真实、客观的反映流域内水资源的转化规律，必须将地下水-地表水系统耦合进行研究。GSFLOW模型考虑了气象条件、地表径流、地下径流以及地表水与地下水之间的相互作用关系，耦合了降雨径流模拟系统(PRMS)和三维有限差分模型(MODFLOW-2005)，可适用于不同空间尺度和时间尺度的模拟，以评价土地利用变化、气候变化及地下水开采对地表水文过程和地下水文过程的影响。本文介绍了GSFLOW模型的结构、计算过程、应用范围等，分析气温、降水以及不同数量的水文响应单元(HRU)对GSFLOW模型模拟结果的影响，结果可知水文响应单元划分尺度及气温、降水的变化对模拟结果产生一定的影响。　　开都河位于新疆内陆地区，是新疆国民经济有重要影响的河流。由于开都河研究区地处干旱，区域较大，资料较少，难以精细化建模。本文根据GSFLOW模型的特点，应用GSFLOW模型对开都河研究区进行地下水-地表水耦合模拟。根据研究区2000-2005年的数据资料对模型进行率定识别，利用研究区地下水观测井及焉耆大桥、宝浪苏木两个径流测站数据与模型模拟结果进行比较，结果表明，焉耆大桥径流测站径流量的Nash模型确定性系数为0.86、宝浪苏木径流测站径流量的Nash模型确定性系数为0.74，且模型率定识别期均在0.67以上，研究区8个地下水观测孔水位的计算值与观测值的绝对平均误差约1.2m，决定系数为0.97，观测井绝对平均误差约较小，满足地下水模拟精度要求。根据研究区2006-2011年数据对模型结果进行模拟预测，利用研究区地下水观测井及焉耆大桥、宝浪苏木两个径流测站数据与模拟结果进行比较，结果表明，焉耆大桥径流测站径流量的Nash模型确定性系数为0.82、宝浪苏木径流测站径流量的Nash模型确定性系数为0.89，研究区地下水南岸观测井的决定系数为0.98，北岸观测井的决定系数为0.99，并与研究区观测井多年数据拟合良好，取得较好的模拟结果。通过分析开都河地下水-地表水相互转化关系可知，模拟期内第一分水枢纽到焉耆大桥段、焉耆大桥到宝浪苏木段、宝浪苏木到博斯腾湖段都为地表水补给地下水，且第一分水枢纽到焉耆大桥段地表水与地下水转化量最大，其他两个河段长度相对较小。地表水与地下水转化量总体上随着时间增加而增大。依据地表水与地下水转化方向的不同，可将开都河分为4个河段。第一分水枢纽至巴润哈尔莫敦镇段转化方向为河水补给南北两岸地下水;巴润哈尔莫敦镇至乌拉斯台河入开都河口段，在开都河南岸，地下水补给河水，而在开都河北岸，地下水接受河水补给;乌拉斯台河入开都河口至乌拉斯台干排段，南北两岸地下水补给河水;乌拉斯台干排至开都河入博斯腾湖口段为河水补给南北两岸地下水。GSFLOW模型可以较为真实反应出地表水-地下水相互作用的影响及河流径流量的变化，可以作为类似干旱区地表水-地下水相互作用的评估工具，并应用于实际地表水-地下水资源的统一管理。