流域水文模型
流域水文模型
hydrologic model of basin
?? 為流域上發(fā)生的全水文過程進(jìn)行模擬計(jì)算所建成的數(shù)學(xué)模型。現(xiàn)已在各種水文工作中廣泛應(yīng)用。水文模型有確定性與不確定性之分,前者的解是確定量,后者是隨機(jī)量。確定性模型中又分“黑箱子模型”與概念性模型,前者無物理概念,后者有。在不特別說明時(shí),流域水文模型指概念性模型。
流域水文模型把流域總體看成是一個(gè)系統(tǒng),輸入為降雨等,輸出為出流流量等。流域內(nèi)的水文過程則是系統(tǒng)的狀態(tài),是根據(jù)水文概念推理計(jì)算出來的。所謂模擬,就是對(duì)水文現(xiàn)象作出合理的概括建立模型,進(jìn)行計(jì)算處理。
世界知名的概念性模型已不下20種,主要的計(jì)算步驟大同小異。下面以中國(guó)的新安江流域水文模型為例說明(見圖[新安江流域水文模型框圖])。根據(jù)輸入的實(shí)測(cè)水面蒸發(fā)與當(dāng)時(shí)的土壤濕度,代入蒸散發(fā)模型,可計(jì)算出流域蒸散發(fā)。再根據(jù)輸入的實(shí)測(cè)降雨與計(jì)算的蒸散發(fā),代入產(chǎn)流方程,可計(jì)算出徑流,同時(shí)調(diào)整了土壤濕度。把徑流代入分水源方程可分出地面徑流、壤中流與地下徑流。地面徑流用單位線計(jì)算流量過程,壤中流與地下徑流各用水庫(kù)演算計(jì)算流量過程,合而成為流域的出流過程。再應(yīng)用河道洪水演算,求得下游某斷面的流量過程。
上述計(jì)算步驟以及所用的各種方程構(gòu)成流域水文模型的結(jié)構(gòu),可以寫成為一個(gè)計(jì)算機(jī)程序。計(jì)算方程中的各種參數(shù),需要根據(jù)流域情況及歷史資料推求出來。有了結(jié)構(gòu)與參數(shù)以后,在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn),就能把任何輸入轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出。
參考書目
趙人俊著:《流域水文模擬──新安江模型與陜北模型》,水利電力出版社,北京,1984。
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