本发明涉及一种基于形态参数的时变非线性单位线汇流方法，包括以下步骤：步骤1、计算时段暴雨中心相对位置；步骤2、根据时段暴雨中心位置依次计算各时段的单位线初值；步骤3、根据各时段的产流量与单位线初值得到各时段的流量子过程初值；步骤4、根据河道中已有流量过程逐时段修正流量子过程并叠加；步骤5、比对实测流量进行参数率定。本发明可以在汇流计算中还原流域系统的非线性特征，明显改善半干旱半湿润地区的洪水模拟效果，将试验流域的NSE提高0.13，为山洪预警提供更准确的依据。