水文模型介绍

汇报提纲1.水文模型的基本知识2.常用的水文模型水文模型定义：据Diskin和Clarke对模型所下的定义:模型是一个复杂系统的简化体现,那么水文模型就是对复杂水文系统的一种简化体现。具体地说,水文模型就是用一种特定的表达方式来概化一定的水文系统,使它能够代表实际的水文系统,并在一定的目标下代替实际的水文系统。通俗地说,水文模型就是用数学语言或物理模型对现实水文系统进行刻划或比拟,并在一定的条件下对水文变量的变化进行模拟和预报。水文模型水文模型水文模型分类：水文模型分类：按水体对象分①河流水文模型;②湖泊水文模型;③沼泽水文模型;④冰川水文模型;⑤水文气象模型;⑥地下水文模型;⑦海洋水文模型;⑧冻土水文模型;⑨生态水文模型;⑩土壤水文模型等。按研究手段分①随机水文模型;②模糊水文模型;③系统水文模型;④遥感水文模型;⑤同位素水文模型等。按研究区域划分①流域水文模型;②河口水文模型;③山地水文模型;④坡地水文模型;⑤平原水文模型;⑥干旱地区水文模型;⑦岩溶水文模型;⑧寒区水文模型等水文模型分类：按照应用学科划分①工程水文模型;②农业水文模型;③土壤水文模型;④森林水文模型;⑤都市水文模型等。依照研究对象分类①降水模型;②气温模型;③蒸散发模型;④土壤水模型;⑤地下水模型;⑥地表径流模型;⑦水资源模型;⑧水质模型等。按照研究对象的目标分①水量模型;②水质模型;③管理模型等。。水文模型涉及过程：降水过程模拟地表节流和入渗过程模拟蒸散发过程模拟地下水过程模拟产汇流过程模拟水文模型应用步骤：1)分析问题,确立目标;2)搜集资料;3)确定计算设备及其计算能力;4)分析其他经济和社会约束条件;5)从一类可能需要的模型中选择一种最恰当的模型；6)率定模型,优选参数;7)检验模型并予以评估;8)模型应用.作用：通过模拟水文循环的过程，了解流域内水文因子的改变如何影响水循环的过程，例如人类活动和气候变化对水循环的影响。将水文模型用于水文预报和水资源的规划和管理水文模型汇报提纲1.水文模型的基本知识2.常用的水文模型概念性水文模型新安江模型：1973年赵人俊教授在对新安江水库做入流流量预报时提出了新安江模型，该模型是一个松散性模型，水文模拟过程中，把一个流域分成若干单元流域分别进行汇流计算和河道演算，再进行流量叠加。最初的新安江模型为两水源即只分地表径流和地下径流；20世纪80年代初期，模型研制者将萨克拉门托模型与水箱模型中的用线性水库函数划分水源的概念引入新安江模型，提出了三水源新安江模型新安江模型二水源新安江模型：水源分为直接径流和地下径流产流计算方法用蓄满产流流域蒸发采用二层或者三层蒸发水源划分用的稳定下渗法直接径流坡面汇流用的是单位线法地下径流坡面汇流用线性水库法河道汇流采用Muskingummethod问题：降雨空间分布不均匀稳定下渗率参数随洪水变化而变化三水源划分法以雨量站划分产流计算单元三水源新安江模型新安江模型三水源新安江模型：1)蒸发计算2)产流计算3)水源划分4)汇流计算新安江模型三水源新安江模型：1)蒸发计算计算中假定土壤的吸湿及蒸发都遵循以下规律:降雨补充土壤蓄水(土壤蒸发)时，先补充(蒸发)上层，上层蓄满(蒸发殆尽)，再补充(蒸发)下层。同理，再由下层转至深层。各层蒸散发的计算原则是，上层按蒸散发能力蒸发，上层含水量蒸发量不够蒸发时，剩余蒸散发能力从下层蒸发，下层蒸发与蒸散发能力及下层蓄水量成正比，并要求计算的下层蒸发量与剩余蒸散发能力之比不小于深层蒸散发系数C。否则，不足部分由下层蓄水量补给，当下层蓄水量不够补给时，用深层蓄水量补给。新安江模型模型的输入为PE=P-E，参数包括流域蓄水容量WM和抛物线指数B；输出为流域产流量R及流域时段末蓄水量W2）产流计算：蓄满产流：''1(1)BmmmWfFW'''0(1)dW1mmWmmmWfWMFB1'01[1(1)]BmmWAWWM'10'(1)mmBmmPEAWPEARPEWMWWMW当时则'0(WMW)mmPEAWRPE当时则新安江模型三水源新安江模型：3）水源划分,RSSMRSRSSMRSSM若则地表径流壤中流RI和地下径流RG分别为RI=KISMRG=KGSM当时，地表流、壤中流和地下径流分别为RS=0RI=KI(R+S)RG=KG(R+S)S为自由蓄水量，R为总径流量，SM为容量深度新安江模型三水源新安江模型：3）水源划分SMF′为产流面积FR上某一点的自由水容量；SMMF为产流面积FR上最大一点的自由水蓄水容量；FS为自由水蓄水能力≤SMF′值的流域面积；AU为相应平均蓄水深的最大蓄水深；EX为流域自由水蓄水容量曲线的指数。新安江模型三水源新安江模型：4）汇流计算新安江模型将流域汇流划分为两个阶段进行:河网汇流阶段，河道汇流阶段。河网汇流阶段采用一个时变线性系统按地面、壤中和地下径流分别进行汇流计算，然后将经过流域调蓄的各径流成分累积，并将总的径流Q演算到单元流域的出口。河道汇流采用马斯京根分段演算法。新安江模型三水源新安江模型：4）汇流计算——Muskingummethod新安江模型三水源新安江模型：新安江模型三水源新安江模型：新安江模型三水源新安江模型：谢谢！24