本书以受地下水超采和外流域调水等人类活动影响的海河流域为例，基于野外查勘、同位素示踪、拓扑分析、模型模拟等方法，剖析了示范区域库塘闸坝拦蓄及地下水超采和外流域调水影响下地表水-土壤水-地下水垂向转化关系和坡面径流-河道径流横向运移关系，揭示了半干旱半湿润地区强人类活动影响下，地表水、土壤水、地下水“三水”转化的特点与规律，创建了地下水超采和外流域调水影响下的径流模拟成套方法，包括耦合强人类活动影响的新安江-海河模型、体现半干旱半湿润流域蓄满超渗时空动态变化的TOPKAPI-GA模型以及河道洪水演进模拟等方法，在紫荆关、阜平、北辛店等海河流域典型区域进行了对比与测试，结果表明，洪水预报和径流预测精度较以前模型提高了10%以上。