本发明提供一种岩溶区分布式非线性水文模拟方法，首先获取流域数字高程模型数据并在此基础上计算栅格的地形指数，获取流域岩溶发育地质图和石漠化地质图，判断流域内各栅格的岩溶发育和石漠化情况；然后构建表层岩溶带自由水蓄水库；之后计算表层岩溶带自由水蓄水容量，表层岩溶带自由水蓄水库对表层岩溶带侧向出流的日出流系数，表层岩溶带自由水蓄水库对地下水的日出流系数；最后通过栅格内坡面汇流和栅格间马斯京根法汇流将各栅格的产流汇到流域出口。本发明构建表层岩溶带自由水蓄水库和地下溶隙线性水库计算岩溶流域的径流，模拟岩溶流域表层岩溶带和地下溶隙对径流的调蓄作用，为岩溶流域水文模拟提供方法，促进分布式水文模型的发展。