黄河中游地区降雨产流产沙过程历来备受学者的关注,黄土高原作为黄河中游的主要产流产沙区,更是引起了诸多学者的研究兴趣。水文模型法是研究流域水文过程的重要模拟工具,既有水文统计模型有很多种,其在基础数据来源、模型原理、技术手段、研究时期、关注因素等方面都存在差异,导致在特定区域的模拟结果、模拟精度等也存在区别,另一方面,对于不同模型的模拟精度评价也存在诸多量化指标,模型精度评价缺乏系统性。本文选取无定河及其嵌套小流域作为研究对象,对比分析既有水文统计模型的基础差异性,提取构成模型的变量,使用基于偏相关系数(PCIS)和基于偏互信息的输入选择法(PMIS)法构造适用于黄土高原典型流域的水文统计模型,分析既有模型与构造模型基于单一精度指标评价的适用性;使用主成分分析法、层次分析法及综合得分法,并基于既有的单一评价指标构建多层次多指标的模型精度评价体系,对既有模型及本研究所提出模型的精度进行综合评价,计算水沙贡献率及预估模型精度以验证精度评价体系的准确性与适用性。得出的主要研究结果如下:(1)既有模型按照构成形式大致分为4类:倍比模型、线性模型、幂函数模型及混合模型,不同类型具有不同尺度上的构成因子、数据要求等,并在不同模型精度评价指标下表现出不同的拟合精度,研究表明既有模型具有多样性,倍比模型多使用大尺度降雨因子构成,模型简单易分析;线性模型的数据及构成因子要求较高,多用于大范围多流域尺度的水沙变化研究中;幂函数模型及混合模型同样对数据要求较高,部分数据需处理后使用,但模拟精度较高。统计纳什效率系数(NSE)等8个常用评价指标进行模拟结果的误差可信度分析,评价指标差异范围较小的指标中NSE和R2等的拟合敏感性较高,其他指标较低;以各流域水沙突变年份划分基准期及变化期,模拟既有模型序列,单一指标表明各指标间NSE与R2对模型精度更为敏感,RMSE的敏感性较差。(2)进行PCIS及PMIS法下各流域的水沙模型构建。模型构成变量除无定河、大理河流域径流优选变量个数为3外,其他条件的优选参数均为2个且变量基本一致,其中各流域径流量的模拟参数以年降雨量P、汛期降雨量Px等较大尺度变量为主,输沙量的模拟参数则以月降雨量等月尺度变量为主;随着研究尺度的减小,最优变量的变异性及差异性逐渐增大。值得注意的是,PMIS能够排除PCIS包括的冗余信息,表现为排除掉了P9和Pmx的PMIS产生了相对于PCIS较小的预测变量集,有利于数据稀缺区域的模型开发。单一精度指标下,PCIS、PMIS模型确定的水沙模型精度的NSE与R2值较既有模型增高,RMSE略有下降,即模型精度较既有模型有所升高。(3)建立起由1个目标层、2个准则层、11个变量层构成的模型精度评价指标体系,计算所有7个模型的精度评价。综合得分表明,各流域在不同模型下平均综合得分均达到了0.7以上,呈从大尺度至小尺度模拟精度逐渐降低趋势;PMIS和PCIS模型分别位居得分前两位;基准期径流量最优模拟公式为PMIS和PCIS模型,变化期各模型得分均有所下降,但PMIS和PCIS模型依旧表现着良好的精度,输沙量拟合结果与径流量相似,表明PCIS、PMIS模型的精度能够达到较高水平。计算优选模型模拟数据与实测数据的水沙变化贡献率,得到了与实测序列相近的贡献率;进行3个预估模型的精度评价,贝叶斯模型加权平均方法(BMA)及模型得分加权平均方法(SMA)的综合得分高于多数模型,进一步验证了该精度评价体系所优选的模型具有水文计算的适用性。