一种基于分布式时变地貌单位线的山丘区小流域洪水预报方法，步骤：1)对流域数字高程模型(DEM)进行填洼处理；2)提取考虑降雨强度和下垫面分布特征的分布式时变地貌单位线；3)将分布式时变地貌单位线与新安江模型相结合建立洪水预报模型，选取典型山丘区小流域进行应用，检验分布式时变地貌单位线的实用性。该方法考虑流域异质性对山丘区小流域暴雨洪水产汇流非线性的影响，提出考虑降雨强度和下垫面分布特征的流速公式推求空间分布流速场，提取出不同降雨强度的分布式地貌单位线，改进用于洪水预报模型。本发明成功应用于山丘区小流域场次洪水模拟预报，有效提高场次洪水预报精度，为山丘区小流域山洪灾害预警预报提供新的支撑。