随着人类文明的加速发展和人口的急剧增长，流域发展中所采用的一些不合理的开发方式，使水资源短缺、环境恶化、生态破坏等一系列问题日益突出，人们开始越来越重视水资源“可持续发展”、“人与自然和谐相处”的发展理念。生态水文模型的出现为流域水资源循环利用与生态可持续发展提供了科学的指导，它是水科学研究与应用的理论基础。生态水文模型系统作为连接理论成果与实际应用之间的桥梁，不但可以有效地促进模型的改进和模型理论的发展，它还是理论研究成果有效服务于生产的必然载体。本文针对子牙河流域实际情况，从流域生态、社会经济系统中各用水单元的用水量对流域水循环系统整体的贡献率出发，构建子牙河流域生态水文模型，探讨流域水资源规划问题，并在模型构建的基础上开发生态水文模型系统。模型采用二次曲面方法对面雨量进行插值计算，将雨量站观测的降雨量转换成为无结构不规则网格的面雨量。应用有限体积法思想，研究了计算域内无结构不规则网格的剖分、河网单元通道概化、单元地形插值等方法，探讨冠层截留、蒸发和作物蒸腾、降雨入渗的机理，建立坡面汇流、浅层地下水流的水动力水文数学模型。研究流域内不同层面、不同状态的水体在地势、水势、风势、气压、日照、温度等流场作用下水量间相互转换的机理。基于生态水文学的启示，从降雨着手研究流域的淡水资源，探讨流域生态、社会经济系统中各用水单元的水量循环和水体转换过程，建立子牙河流域生态水文模型，利用子牙河流域2008年和2005年的基础资料分别对模型进行调试和验证，模型计算结果显示，模型精度可靠，满足工程需要。针对子牙河流域的实际情况，以本文建立的生态水文模型为理论基础，开发了以组件式地理信息系统软件MapObjects和面向对象的可视化编程工具VisualBasic6.0为基础的具有图形信息直观、界面交互友好、可操作性强的流域生态水文模型图形用户界面系统。信息查询系统实现整个子牙河流域包括气象水文信息、地质植被信息、水利环境信息、社会经济信息以及计算辅助信息的浏览、查询、信息统计以及空间分析等功能；模型建立系统将流域网格的剖分与河网的提取结构化和模块化，为今后水文模型系统提供水文基础；模型的调试与验证系统使生态水文模型的准确性率定提供方便快捷的操作、有效提高模型模拟精度的可靠性；模型预测系统对子牙河流域未来年的各个水量进行模拟计算，为流域水资源循环利用与生态可持续发展提供科学的指导。