为了加强分布式水文模型的物理机制研究，协调物理机制分布式水文模型中方程适用尺度和模型应用尺度，本书在代表性单元流域这一全新的流域空间离散化方法基础上，将热力学系统方法融入水文学建模方法，归纳和建立了若干流域水文本构关系，通过学习、继承和创新，构建了基于宏观尺度微分方程的代表性单元流域水文模型，并对模型在不同初始条件和边界条件下的合理性和稳定性进行了测试，并将模型应用于天然流域，对流域的日水文过程以及洪水过程进行了模拟验证。本书提出的水文模型将是流域尺度下水文物理过程模拟的重要工具，其定量数值模拟能力可以为气候变化和人类活动影响下湿润地区的极端气候变化事件、大尺度流域水文响应的模拟和预测提供可靠的实现平台和技术手段。