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由丹麦、法国及英国的水文学者（Beven等，1980年；Abbott等，Bathurst，1986）研制与改进的SHE模型（System Hydrologic European）是一个典型的分布式水文模型，研制者鉴于常用的降雨径流模型不适合解决流域中人类活动对于产流、产沙及水质影响等问题，而研制了该模型。在SHE模型中，流域在平面上被划分成许多矩形网格，这样便于处理模型参数、降雨输入以及水文响应的空间分布性；在垂直面上，则划分成几个水平层，以便处理不同层次的土壤水运动问题。
1980年，英国的Morris进行了IHDM（Institute of Hydrology Distributed Model）的研究，根据流域坡面的地形特征，流域被划分成若干部分，每一部分包含有坡面流单元，一维明渠段以及二维（在垂面上）表层流及壤中流区域。1987年，Eeven等人及1989年Calver等人对IHDM模型进行了改进。
1985年，美国农业部农业研究中心的Alonso和De Coursey考虑到土地利用与管理将会影响到一个小流域的水文循环与化学循环，于是设计了SWAM模型（Small Watershed Model）。
以上模型的研究与应用，极大地促进了流域分布式水文模型的发展。但是，却未能取得振奋人心的成果。“拟合的情况并不特别好，也不特别差，这大概便是这类复杂的理论模型用于资料有限、率定过程存在不确定性，且情况复杂的流域中所能期待的结果。”（Freeze语）。
目前，基于DEM的流域分布式水文模型有三种建模思路：①应用数值分析来建立相邻网格单元之间的时空关系，这类模型也称紧密耦合型分布式水文模型。如SHE模型及其变形，这也是人们所指的具有物理基础的分布式水文模型。②在每一个网格单元（或子流域）上应用现有的概念性集总模型来推求净雨，再进行汇流演算，最后求得出口断面流量，这类模型也称松散耦合型分布式水文模型。如分布式新安江模型和SWAT模型。③基于DEM推求地形空间变化信息，利用地形信息（如，地形指数Ln(α/tanβ)）模拟水文响应的特性，并用统计方法求得出口断面流量，这类模型也称半分布式流域水文模型，如TOPMODEL。
第二和第三类流域分布式水文模型相对而言比较容易实现。下面将从理论上探讨第一类流域分布式水文模型的建立，研究重点放在径流模拟上。因为，径流模拟是水文模拟研究中最基本、最重要的一个环节，也是研究其它水文问题的基础。如，人类活动（森林砍伐，地下水抽取等）对径流的影响；水质和土壤侵蚀模拟；水文过程物理机制研究等。
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