新安江模型理论研究的进展与探讨
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对新安江模型的改进摘要:在新安江模型的结构中增加了超渗产流模型,对新安江模型进行了改进,使得新安江模型的产流理论更加完善,可以用于湿润地区、半干旱半湿润地区及干旱地区。
把改进后的模型在半干旱半湿润的沂沭泗流域进行了验证和应用。
关键词:新安江模型超渗产流产流面积下渗模型1引言从产流机制上来讲,湿润地区是蓄满产流,干旱地区是超渗产流,而半干旱和半湿润地区则是蓄满和超渗产流两者皆有。
谈到流域水文模拟模型,国内对于湿润地区有新安江模型、干旱地区有陕北模型;国外模型大家比较熟悉的有萨克拉门托模型与坦克模型,两者皆可用于湿润和干旱地区。
与萨克拉门托模型和坦克模型相比,新安江模型的结构和参数的物理意义比较明确以及容易调试,故在国内水文预报中得到了普遍使用。
由于新安江模型的核心是蓄满产流模型,对于有超渗产流的半干旱半湿润地区或者湿润地区植被较差、土层较薄的地区,新安江模型的使用有些限制。
本文就是针对这一问题在新安江模型的结构中增加了超渗产流模型,对新安江模型进行了改进,使得新安江模型的产流理论更加完善,可以用于湿润地区、半干旱半湿润地区及干旱地区。
最后把改进后的模型在半干旱半湿润的沂沭泗流域进行了验证和应用。
2超渗产流模拟模型根据土壤含水量W大于田间持水量WT与否,雨强i大于下渗能力与否这两对条件,可以写出一组四个产流方程如下:当i>f,W<WT,RS=i-f,RG=0 (1)当i≤fc,W>WT,RS=0,RG=I (2)当i>fc,W>WT,RS=i-fc,RG=fc (3)当i<f,W<WT,RS=RG=0 (4)这是一个土层、一个地点完整的产流方程。
其中式(2)和式(3)是饱和情况下的超蓄产流,即在蓄满的条件下降雨全部产流,或者仅有地下径流或两者皆有;式(1)是超渗产流。
超蓄产流与超渗产流是相反的,但合起来就完整了。
本部分将简要地讨论超渗产流的模拟模型。
超渗(不蓄满)产流最简单的模型首推陕北模型。
台兰河流域水文要素变化分析及新安江模型的改进与应用研究的开题报告一、选题背景和意义随着社会经济的快速发展,河流水资源的安全利用问题成为一个重要的研究领域。
水文要素是河流水资源研究的重要前提和基础,它们的变化对于河流生态环境和灾害防控具有重要的影响。
目前,对于水文要素的研究已经有了一定的框架和方法,但是在台兰河流域水文要素变化方面的研究还比较薄弱。
本研究旨在通过对台兰河流域水文要素的变化进行分析,确定其变化规律和趋势,并利用新安江模型对台兰河流域进行模拟和预测,为该区域的水资源管理和水灾防控提供科学依据。
二、研究内容和方法1.研究内容(1)对台兰河流域的水文要素进行分析和归纳,确定其变化规律和趋势。
(2)改进新安江模型,将其应用于台兰河流域的水文模拟和预测。
(3)利用新安江模型进行流域径流模拟和预测。
(4)对新安江模型进行评估和优化。
2.研究方法(1)收集和整理台兰河流域的水文资料,包括气象资料、水文站点观测数据等。
(2)利用统计方法对各水文要素的变化进行分析和归纳,确定其变化规律和趋势。
(3)改进新安江模型,增加口径调整因素,并对模型参数进行优化。
(4)利用新安江模型对台兰河流域的流域径流进行模拟和预测。
(5)利用新安江模型的评价指标进行模型评估和优化。
三、预期成果(1)对台兰河流域的水文要素变化进行了分析和归纳,确定了其变化规律和趋势。
(2)改进了新安江模型,并将其应用于台兰河流域的水文模拟和预测。
(3)利用新安江模型对台兰河流域的流域径流进行了模拟和预测。
(4)模型评估和优化结果可为该区域的水资源管理和水灾防控提供一定的科学依据。
四、研究计划本研究计划分为以下几个阶段:阶段一:收集和整理台兰河流域的水文资料,对各水文要素的变化进行分析和归纳,确定其变化规律和趋势。
阶段二:改进新安江模型,增加口径调整因素,并对模型参数进行优化。
阶段三:利用新安江模型对台兰河流域的流域径流进行模拟和预测,并进行模型评估。
新安江模型评述宫兴龙1(1.东北农业大学水利学院、黑龙江、哈尔滨 150030)摘要:针对目前对新安江模型构建的机理和使用条件不是十分清楚的情况(目的),本文从新安江模型的面雨量算法的适用性、蓄水容量曲线的选取、产流机制、产流方法、汇流机理和汇流方法等六方面对新安江模型进行深入的分析。
(方法)对目前新安江模型使用情况进行汇总和归纳出新安江使用情况。
(方法)文章介绍了近年来新安江模型在结构、理论方法及应用等方面取得的进展,认为新安江模型是一个不断发展的模型理论体系。
(结论)本文可以为应用新安江模型给提供参考,也为评述水文模型提供了方法。
(意义)关键词:新安江模型;产流;汇流;模型应用英文名称GONG xinglong1(1.School of Water Conservancy and Construction Northeast Agricultural University,Haerbin,150030)Abstract:Key words:1.引言1973年,河海大学赵人俊教授领导的研究组在编制新安江入库1作者简介(小5黑):姓名(出生年份-),性别,××省××市(县)人,职务,学历。
主要从事××××方面研究。
E-mail:洪水预报方案时,汇集了当时在产汇流理论方面的研究成果,并结合大流域洪水预报的特点,设计了国内第一个完整的流域水文模型—新安江流域水文模型,以下简称新安江模型。
最初研制的是二水源新安江模型,80年代中期,借鉴山坡水文学的概念和国内外产汇流理论的研究成果,提出了三水源新安江模型。
(简要叙述一下模型的构建过程)新安江被水文学家和学者广泛的应用和改进[1]。
(说明模型应用比较广泛、模型非常重要或模型对学科有指导意义等)虽然新安江模型被广泛的使用,但很多学者在应用时新安江模型时,对该模型构建的机理和使用条件认识不是十分清楚,在应用常常出现效果不好情况,针对这种情况本文对新安江模型构建和使用情况进行了一个深入的分析。
收稿日期:2020-09-04;网络首发时间:2020-11-05网络首发地址:http :///kcms/detail/.20201103.1535.001.html基金项目:中央高校基本科研业务费(2015B02814);国家自然科学基金面上项目(51579080)作者简介:陆旻皎(1960-),教授,主要从事水文水资源研究。
E-mail :水利学报SHUILI XUEBAO 2021年4月第52卷第4期文章编号:0559-9350(2021)04-0432-10新安江模型研究的回顾和展望陆旻皎1,2(1.长冈技术科学大学,日本新潟县长冈市940-2188;2.重庆交通大学,重庆400060)摘要:本文回顾新安江模型的研发,冀望从中得到启发,展望模型发展的将来方向。
因为新安江模型研究有非常庞大的积累,为了突出重点,回顾主要着眼于与模型研发和可利用性有关的几个方面。
它们包括流域产流机制、蓄水容量曲线、模型参数及率定、模型参数自动率定和模型参数的时空可移植性等5个方面。
了解过去的研究积累和现状,从模型的研究开发、改善和论证,参数空间结构的理解和参数率定,参数在时间空间上的可移植性,以及模型的普及推广的观点出发,提出一些思路和建议。
关键词:新安江模型;产流机制;蓄水容量曲线;参数空间结构;参数率定和自动率定;参数时空可移植性中图分类号:TV121文献标识码:A doi :10.13243/ki.slxb.202006951研究背景新安江模型是由河海大学(原华东水利学院)赵人俊教授所领导的团队研发的降雨径流模型,于1963年提出雏形,1973年正式发布[1-2]。
该模型在湿润、半湿润地区得到广泛应用。
其应用范围不仅仅局限于降雨径流模拟及洪水预报,也包括水资源规划管理、防灾、农业等与水有关的领域。
为国民经济发展发挥了重大贡献,被列入中华人民共和国重大科技成果选集[3]。
与很多世界同类知名模型,如萨克拉门托模型[4]、TOPMODEL [5]、水箱模型[6]和HBV 模型[7]等相比,在精度上也不逊色[8-9]。
第八章新安江模型8.1概述新安江模型是由原华东水利学院(现为河海大学)赵人俊教授等(赵人俊,1984)提出来的。
从降雨径流经验相关图研究开始(华东水利学院水文系,1962),投入了水文预报教研室的十余位教师、研究生和上百的本科生前后经历了约20年才形成了蓄满产流概念、理论及其二水源新安江模型。
之后提出三水源新安江模型(赵人俊,1984),并开始在水情预报和遥测自动化的实时洪水预报系统中开始大量应用,通过对模型的结构、考虑的因素不断改进和完善,发展至今已形成了理论上具有一定系统性、结构较为完善、应用效果较好的流域水文模型,并被联合国教科文组织列为国际推广模型而广为国内外水文学家所了解和应用。
新安江模型研究概括起来可以分为二水源新安江模型、三水源新安江模型和新安江模型改进研究三个阶段。
8.2二水源新安江模型二水源新安江模型包括直接径流和地下径流,产流计算用蓄满产流方法,流域蒸发采用二层或三层蒸发,水源划分用的是稳定下渗法,直接径流坡面汇流用单位线法,地下径流坡面汇流用线性水库,河道汇流采用马斯京根分河段演算法。
8.2.1前期研究降雨径流相关图是径流估计最早使用的方法之一。
考虑前期气候指数的降雨径流相关图是蓄满产流概念形成的基础,见图8-1。
图中P为降雨量,R为径流深,F a,0为前期气候指数。
在实际应用中,要计算一次降雨所产生的洪水径流总量,为配合汇流计算,还需求出逐时段的净雨量。
利用上述相关图推求时段净雨量的具体步骤如下。
(2)按逐时段累积降雨量在关系图上查得累积径流量;(1)求本次降雨开始时的巳,0;(3)由相邻时段的累积径流量之差得时段净雨量。
图8-1时段净雨量推求在这相关图应用过程中发现两个问题,一是前期气候指数不是一个物理量,二是关系不满足水量平衡方程。
为此,提出由土壤含水量W来反应前期气候的湿润情况,点关系图R二f (P,W),经大量的实践发现,在湿润地区W曲线簇的上段均接近45。
直线,若点绘成PE W与R关系(PE是扣除雨期蒸发后的净雨量),则呈现如图 8-2所示的关系。
新安江模型参数的线性化率定的报告,600字
本报告旨在研究新安江模型参数的线性化率定。
新安江模型,是由中国科学院海洋研究所研究人员于2014年提出的,主要
用于模拟南海的温度、盐度和流量分布特征,从而对控制其动力过程。
新安江模型参数的线性化率定,是指使用参数线性化率定方法,根据不同物理量的试验结果,计算参数系数和常数,以便更好地模拟模型行为。
为了定量研究新安江模型参数的线性化率定,我们对不同物理量(流速、温度、盐度)的试验数据进行了分析,并运用参数线性化率定方法,求得参数系数和常数的值。
此外,我们还比较了试验数据与参数线性化率定结果的一致性,并利用数值模拟的结果,评估了新安江模型参数线性化率定的有效性。
经过上述研究,我们计算得到了新安江模型参数系数和常数的值,它们与实验数据的一致性较高,说明新安江模型参数的线性化率定是可行的。
进一步的研究表明,在模拟新安江模型的流速、温度、盐度等物理量时,参数线性化率定的结果更加精确。
本报告研究的新安江模型参数的线性化率定,阐明了使用参数线性化率定方法可以计算出新安江模型参数系数和常数,且与实验数据一致性较高,说明参数线性化率定是可行的,可以更加精确地模拟新安江模型的动力过程。