本发明提供一种基于多源互济供水模式的分布式水循环模型的设计方法，包括：步骤S1，嵌套式HRU划分；步骤S2，HRU属性设计；步骤S3，多源互济供水模块设计；步骤S4，SWAT模型改进。本发明以SWAT模型为基础，开发一种分布式的自然‑人工水循环动态互馈模拟模型，使其具有了自然水循环与人工侧枝水循环动态互馈、水资源开发利用与调控一体化模拟功能，可完成基于城市多水源供水和多水源灌溉供水模式的流域自然‑人工水循环过程模拟，不仅反映水循环过程对人工取用水的影响，同时还反映水资源开发利用与调控对水循环过程的实时干预作用，从而为深入了解强人类活动影响下的流域水循环机制，合理开发和利用水资源提供科学的参考依据。