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大尺度流域水文模型一般只模拟河道径流，对河流水深和流速并不关注。在进行河流-地下水相互作用模拟时，河流水深（水位）是一个重要因素，其时空变化及其对河流-地下水水量交换的影响应加以考虑。本文就流域分布式水文模型中河流水深的时空变化计算及其与地下水的实时耦合模拟进行了研究，提出了相应的计算方法，改进了大尺度水文模型WATLAC，并通过V-型流域考题进行了检验。模拟结果显示，模型有效地模拟了V-型流域的河流水深、地下水水位沿河道的时空变化以及河流与地下水的水交换量，揭示了河流-地下水相互作用关系在降雨过程中的变