集总式水文模型与分布式水文模型的区别

集总式水文模型与分布式水文模型的区别集总式水文模型(Lumped Hydrologic Model),不考虑水文现象或要素空间分布,将整个流域做为一个整体进行研究的水文模型.集总式水文模型中的变量和参数通常采用平均值,使整个流域简化为一个对象来处理.主要用于降水-径流(Rainfall-runoff)模拟.由于参数合变量都取流域平均值,所以不能对某单个位置进行水文过程计算.通常模型参数不能实际测量到,必须通过校准才能获得.分布式水文模型是通过水循环的动力学机制来描述和模拟流域水文过程的数学模型，模型根据水介质移动的物理性质来确定模型参数，利于分析流域下垫面变化后的产汇流变化规律，与概念性模型相比，分布式水文模型以其具有明确物理意义的参数结构和对空间分异性的全面反映，可以更加准确详尽的描述和反映流域内真实的水文过程。

全面考虑降雨和下垫面空间不均匀性的模型, 能够充分反映流域内降雨和下垫面要素空间变化对洪水形成的影响。

模型能全面地利用降雨的空间分布信息；模型参数的空间分布能够反映下垫面自然条件的空间变化；模型的输出具有空间不均匀性, 如蒸散发、土壤水分、径流深等[1]。

分布式流域水文模型的主要思路是：将流域划分成若干网格,对每个网格分别输入不同的降雨,根据各网格内植被、土壤和高程等情势, 对每个网格采用不同的产流计算参数分别计算产流量；通过比较相邻网格的高程确定各网格的流向, 根据各网格的坡度、糙率和土壤等情况确定参数, 将其径流演算到流域出口断面得到流域出口断面的径流过程。

模型的参数由地形、地貌数据结合实测历史洪水资料率定得到。

分布式流域水文模型的研究和应用, 需要雷达测雨、遥感、地理信息系统、数值计算和计算机等技术的支撑: 雷达测雨技术能观测到流域内各网格的降雨量；遥感技术是获得地形、地貌等数据的有效途径之一；有效地使用和管理地形、地貌数据, 并根据空间与数据属性生成更多的有用信息离不开地理信息系统；对流域产汇流计算的偏微分方程求解需要数值计算法,同时实现这些计算离不开高性能的计算机。

水资源管理中的水文模拟研究水是我们生活中必不可少的重要资源，其管理与利用一直是国内外政府和学者的关注焦点。

近年来，随着社会经济的快速发展和人口的不断增加，水资源供给总量有限、分布不均的问题越来越突出。

为了更加高效地管理和利用水资源，水文模拟研究成为了一种重要的手段。

一、水文模拟的意义1.了解水资源的利用水文模拟是通过对水循环过程中各流域内有关土地、植被、降水、蒸发、日射、空气温度和湿度等因素的较为准确的描述，计算出不同地点、时间和流域内的水文要素（包括降水、径流、蒸发、蓄水量等）的方法。

通过水文模拟，可以更加准确地了解某一地区对水资源的利用程度，判断当前是否有过度使用或浪费水资源的情况。

2.供需状况预测水文模拟可以通过各项因素的计算，预测未来一定时间内的水资源供给状况，以此来为相关方面的调度和预测提供可靠数据。

这对于提前防范水资源供求矛盾、预先安排调度措施非常重要。

3.制定决策依据水文模拟可以作为政府和企业在制定涉及水资源的关键决策时的重要依据，如制定水资源的开发和管理计划、排放规划等，以达到水资源的高效管理和利用。

二、水文模型的种类水文模型是水文模拟的核心手段，主要分为分布式和集中式两大类。

1.分布式模型分布式模型是以分布式集水区为基本研究对象，建立地表水和地下水水文学模型，用于解决流域水文响应和水文分析问题。

该模型以数字高程模型（DEM）为传统研究对象，在精度上升、数据存储容量增大的情况下，地形发展成为分布式水文模型发展的主要瓶颈。

当前常见的分布式水文模型包括：TOPMODEL模型、VIC模型、PRMS模型和SWAT模型等。

2.集中式模型集中式模型是用于集水区内部的河川和小流域水文学预测和模拟的模型。

该模型通常以流域河流汇流为基本单位，以观察值所代表的水文过程为基本数据来源。

目前，该模型在中国地区较为成熟的有：水文自同化模型、甘肃根据ASTI建立的中国流域水文模型、中计公司的WHOST模型等。

水文模型率定研究水文模型是一种数学模型，用于描述水文过程，包括降雨、蒸发、径流等。

水文模型的建立和率定是水文学研究的重要内容之一。

本文将介绍水文模型的基本概念和建立方法，并以一个实例来说明水文模型的率定过程。

一、水文模型的基本概念水文模型是一种描述水文过程的数学模型，它可以用来预测水文变量的变化，如降雨、蒸发、径流等。

水文模型通常包括两个部分：输入和输出。

输入是指模型所需的数据，如降雨量、蒸发量、土地利用类型等；输出是指模型预测的结果，如径流量、地下水位等。

水文模型可以分为两类：分布式模型和集中式模型。

分布式模型是指将流域划分为若干个小区域，每个小区域都有自己的输入和输出。

集中式模型是指将整个流域看作一个整体，只有一个输入和一个输出。

分布式模型通常比集中式模型更准确，但也更复杂。

水文模型的建立需要考虑多种因素，如流域的地形、土地利用类型、降雨量、蒸发量等。

建立水文模型的过程通常包括以下几个步骤：1. 收集数据：收集流域的地形、土地利用类型、降雨量、蒸发量等数据。

2. 建立模型：根据收集到的数据，建立数学模型，描述流域的水文过程。

3. 参数估计：根据实测数据，估计模型中的参数。

4. 模型率定：将模型预测的结果与实测数据进行比较，调整模型参数，使模型预测结果更加准确。

5. 模型验证：使用另外一组数据来验证模型的准确性。

二、水文模型的建立方法水文模型的建立方法有很多种，常用的方法包括统计模型、物理模型和组合模型。

1. 统计模型：统计模型是根据历史数据建立的模型，它通常基于统计学原理，如回归分析、时间序列分析等。

统计模型的优点是简单易用，但缺点是对数据的要求较高，需要有足够的历史数据支持。

2. 物理模型：物理模型是基于物理原理建立的模型，它通常包括流体力学、热力学等方面的知识。

物理模型的优点是准确性高，但缺点是建模过程较为复杂，需要大量的实验数据支持。

3. 组合模型：组合模型是将统计模型和物理模型结合起来建立的模型，它既考虑了历史数据的影响，又考虑了物理原理的影响。

集总式模型与分布式水文模型的比较（姓名）（长江工程职业技术学院水文0901班武汉430212）摘要：流域水文模型是把流域或河流类比为一个定性转换系统，遵循水量平衡，时段递推，物理概化和逻辑原则构成一个有机联系的推理计算体系。

本文将从集总式流域水文模型和分布式流域水文模型两方面对流域水文两方面对流域水文模型进行阐述，简要的对两种水文模型作了对比分析。

引言：流域水文模型；集总式；分布式；分类；对比分析；预测。

1.1 流域水文模型概论随着现代科学技术的飞速发展以及人们对水文现象及其各要素间因果关系认识水平的逐步提高和研究的不断深入，人们将复杂水文现象加以概化，即忽略次要的与随机的因素，保留主要因素和具有基本规律的部分，据此建立的具有一定物理意义的数学物理模型，并在计算机上实现，这种仿水文现象称为“水文模拟”，被模拟的水文现象称为原型，模拟则是对原模型的种种数学物理和逻辑的概化。

因此，流域水文模型是模拟流域水文过程所建立的数学结构，水文模拟首先就是要开发研制一个水文模型。

1.2 流域水文模型从离散程度上的分类从流域水文过程描述离散程度分类，流域水文模型可分为集总式模型、分布式模型、和半分布式模型三类，一般情况下，概念性模型和黑箱子模型是集总式模型，而物理模型则是分布式模型；从模型构建的基础上分类，流域水文模型分为物理模型，概念性模型和黑箱子模型三类。

若一个模型的每一个关系均是严格的物理定律为基础，则该模型是物理模型若一个模型的参数和结构具有物理意义。

但结构不是严格的以物理定律为基础，则该模型是概念性模型；若一个模型的关系式无任何物理意义，则该模型是黑箱子模型；其他的分类，按数学处理方法分类，流域水文模型可分为确定性模型；按模型结构分类，流域水文模型可分为线性模型和非线性模型；按模型参数分类，流域水文模型可分为时不变模型和时变模型。

上面，我们对水文模型进行了一个总的轮廓型的分类，对水文模型的分类有了一个出不的，潜意识的了解。

分布式水文模型水文模型始终是水文科学研究的重要手段与方法之一。

21世纪以来水资源危机日益突出，为了深入探讨自然变化和人类活动影响下的水文循环与水资源演化规律，基于DEM的分布式水文模型成为当今水文界研究的热点。

回顾水文模型的发展历史，不难发现分布式水文模型并不是一个新的概念。

早在20世纪70年代，国外就开始了分布式水文数学模型的研究，1969年Freeze和Harlan发表了《一个具有物理基础数值模拟的水文响应模型的蓝图》的文章。

目前代表性的模型有： SHE模型、IHDM模型、SWAT模型等。

我国在分布式水文模型的研制方面则起步较晚，目前还没有比较成熟或者得到国际上普遍认可的分布式水文模型。

同时国外的模型也不太适用于中国的国情，许多模型在具体引用时还存在很多的问题。

因此，我们急需在借鉴国外先进模型的基础上，利用现代科学技术（尤其是计算机和"3S"技术），研制适合我们国情的分布式水文模型。

"3S"技术的引进，为水文科学注入了新的血液。

目前水文模拟技术趋向于将水文模型与地理信息系统（GIS）集成，以便充分利用GIS在数据管理、空间分析及可视性方面的功能。

而数字高程模型（DEM）是构成GIS的基础数据，利用DEM可以提取流域的许多重要水文特征参数，如坡度、坡向、水沙运移方向、汇流网络、流域界线等。

因此，基于DEM的分布式水文模型是现代水文模拟技术发展的必然趋势。

基于DEM的分布式水文模型，通过DEM可提取大量的陆地表面形态信息，这些信息包含流域网格单元的坡度、坡向以及单元之间的关系等。

同时根据一定的算法可以确定出地表水流路径、河流网络和流域的边界。

在DEM所划分的流域单元上建立水文模型，模拟流域单元内土壤～植被～大气（SVAT）系统中水的运动，并考虑单元之间水平方向的联系，进行地表水和地下水的演算。

概括起来，由于建立在DEM基础之上，分布式水文模型具有以下特色：①具有物理基础，描述水文循环的时空变化过程。

(2)、多信息源，分布输入，应用广泛：可以方便地利用具有空间分布特征的信息，如天基（卫星、遥感）、空基（航测）、地基（雷达、遥测、地面）观测的不同时空尺度的能量、水分等多源信息进行洪水预报、水资源评价、水质及生态模拟；气候变化及人类活动对水文水资源、水环境影响等方面的研究与应用；利用流域下垫面的空间分布信息确定或检验所构建模型的参数，包括集总式流域水文模型和分布式流域水文模型。
模型考虑了蒸散发、植物截留、坡面和河网汇流、土壤非饱和流和饱和流、融雪径流、地表和地下水交换等水文过程。 模型的参数从观测资料中分析得到。 流域特性，降水和流域响应的空间分布信息在垂直方向用层来表示，水平方向采用正交的长方形网格来表示。
至今，国内外的水文学家们相继提出了一系列的分布式水文模型，SHE模型就有不同的版本，如MIKESHE、SHETRAN等，较为常见的还有TOPKAPI、DHSVM。
（2）获得大范围空间信息和资料的方法—卫星遥感；
（3）计算机与计算技术；
分布式水文模型的技术支撑
（1）地理信息系统（GIS)技术 GIS 是一种融合现代计算机图形学和数据库管理技术为一体，对现实世界各类空间数据及描述这些空间数据的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 基本的信息源——
分布式模型的技术支撑
目前人们把数字高程模型资料，作为地理信息系统数据库的基本信息来源。常用的ARC/Iofo GRID可提供基本的地形分析算法，另外还可生成一些反映流域水文特性的地貌参数。 遥感观测资料：同步卫星、轨道卫星、MODIS等。
（1）建立分布式水文模型的平台——地理信息系统；
3 分布式水文模型
不同的集总式流域水文模型虽然各自具有不同的结构和参数，但最基本的特征是将流域作为一个单元体模拟，在产汇流等环节上采用概念性模拟或经验函数关系的描述，对模型输入的空间分散性和不均匀性没有充分考虑。

分布式水文模型(日志)分布式水文模型是在分析和解决水资源多目标决策和管理中出现的问题的过程中发展起来的，所有的分布式水文模型都有一个共同点：有利于深入探讨自然变化和人类活动影响下的水文循环与水资源演化规律。

一、分布式水文模型-特点与传统模型相比，基于物理过程的分布式水文模型分布式可以更加准确详细地描述流域内的水文物理过程，获取流域的信息更贴近实际。

二者具体的区别在于处理研究区域内时间、空间异质性的方法不一样：分布式水文模型的参数具有明确的物理意义，它充分考虑了流域内空间的异质性。

采用数学物理偏微分方程较全面地描述水文过程，通过连续方程和动力方程求解，计算得出其水量和能量流动。

二、分布式水文模型-尺度问题、时空异质性及其整合尺度问题指在进行不同尺度之间信息传递（尺度转换）时所遇到的问题。

水文学研究的尺度包括过程尺度、水文观测尺度、水文模拟尺度。

当三种尺度一致时，水文过程在测量和模型模拟中都可以得到比较理想的反应，但要想三种尺度一致是非常困难的。

尺度转换就是把不同的时空尺度联系起来，实现水文过程在不同尺度上的衔接与综合，以期水文过程和水文参数的耦合。

所谓转换，包括尺度的放大和尺度的缩小两个方面，尺度放大就是在考虑水文参数异质性的前提下，把单位面积上所得的结果应用到更大的尺度范围的模拟上，尺度缩小是把较大尺度的模型的模拟输出结果转化为较小尺度信息。

尺度转换容易导致时空数据信息的丢失，这一问题一直为科学家所重视，却一直未能得到真正解决，这也是当今水文学界研究的热点和难点。

尺度问题源于目前缺乏对高度非线性的水文学系统准确的表达式；于是对于一个高度非线性的、且没有表达式的系统，人们用“分布式”方法来“克服”它。

然而事实上，无论是“subwatersheds”是“rid Cells”其内部仍然是非线性的且没有表达式。

但是，人们认为他们是“均一”的，于是就产生了尺度问题。

比如，自然界中水文参数存在很大的时间、空间异质性，野外实验证明，传统上认为在“均一”单元，且属于同一土壤类型的小尺度土地上，其水力传导度的变化范围差异可以达到好几个数量级。

流域水文模型综述摘要：本文分别综述了集总式流域水文模型和分布式水文模型的研究进展，并简单介绍了几种常用的集总式和分布式流域水文模型及特点，最后对流域水文模型的发展进行了展望。

关键词：流域，水文模型，集总式流域水文模型，分布式流域水文模型水资源作为人类社会的一大资源，在不断地满足社会经济发展与生态环境需要的同时，水资源短缺与污染的趋势也在不断加剧。

为了促进水资源的可持续利用与保护，美国率先提出了流域管理的概念。

流域管理一作为水资源利用与保护的主要途径，是目前水资源管理的主要模式，在世界上得到了广泛应用，尤其在美国、欧洲和澳大利亚等国家，整个研究领域己逐步走向成熟。

水文学（hydrology）是地球物理学和自然地理学的分支学科。

研究存在于大气层中、地球表面和地壳内部各种形态水在水量和水质上的运动、变化、分布，以及与环境及人类活动之间相互的联系和作用。

是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律，以及运用这些规律为人类服务的知识体系。

水文模型(Hydrologic Model)，是自然系统的抽象，真实世界的概化，是符号的综合体，是自然系统或部分自然系统的符号化，是数学模型用数学语言将自然现象符号化的的水文学应用，是为了模拟水文现象而建立的实体结构和数学结构与逻辑结构。

流域水文模型把流域总体看成是一个系统，输入为降雨等，输出为出流流量等。

流域内的水文过程则是系统的状态，是根据水文概念推理计算出来的，随着全球性缺水问题日益严重，水污染水资源分布不均衡等问题的日益突出，就要求人们不断加强水文学的定量化研究，而流域水文模型就是其中发展较为迅速的研究领域。

它有助于我们在利用水资源分配水资源中提供合理的科学的依据。

流域水文模型在进行水文规律的研究和解决生产实际问题中起着重要的作用，因此，掌握常见的流域水文模型是必要的[1]。

1.流域水文模型研究进展流域水文模型的研究大约始于21世纪50年代后期[2]，随即有SSARR模型和Stanford模型等模型出现，这些模型从定量上分析了流域出口端面流量过程线形成的全部过程，包括降水、蒸发、截留、下渗、地表径流、壤中流、地下径流等产流环节，也包括了坡面调蓄和河网调蓄等汇流环节[3]。

第一章测试1.水文预报是根据已知的信息对未来一定时期内的水文状态作出（）的预测。

A:定性B:定量C:半定量D:定性或定量答案:D2.水文预报可以利用水文现象的（）来开展。

A:统计规律B:确定性规律C:相似性规律D:确定性规律和统计规律答案:D3.预见期的长短随( )的不同而异。

A:预报条件B:预报项目C:预报人员D:技术水平答案:ABD4.水文预报的方法有( )。

A:半经验方法B:水文模型方法C:经验方法D:统计预报方法答案:ABCD5.水文预报研究思路与方法包括( )。

A:模拟实验研究B:规律描述方法的物理化研究C:分解研究D:概化研究E:相似性研究答案:ABCDE6.水文预报预见期增长，影响因素增多，偶然性加大，使得预报精度降低。

（）A:错B:对答案:B7.洪水预报是防洪的非工程措施之一。

（）A:错B:对答案:B8.水文预报方法研究以统计描述方法研究为核心。

（）A:错B:对答案:A9.水文预报中应用最广泛的是对枯水和旱情的分析预报。

（）A:对B:错答案:B10.水文预报工作程序分两步：制作预报方案、进行作业预报。

（）A:对B:错答案:A第二章测试1.运动路径短，汇集速度快，受流域调蓄作用小，流量过程线陡涨陡落的径流是（）。

A:壤中流B:地面径流C:地下径流D:总径流答案:B2.蓄满产流和超渗产流最本质的差别是（）。

A:地下径流产生比例的大小B:流量过程线不对称系数的大小C:土壤缺水量的大小D:降雨强度对产流影响的大小答案:A3.天然流域的蒸散发中最主要的是（）。

A:土壤蒸发B:水面蒸发C:植物蒸散发D:截留蒸发答案:A4.蓄满产流计算中采用（）来描述流域内土壤缺水量空间分布的不均匀性。

A:流域蓄水容量曲线B:下渗分布曲线C:下渗能力曲线D:自由水蓄量分布曲线答案:A5.超渗产流模式一般适用于（）。

A:干旱和半干旱地区B:湿润地区C:东部季风区D:湿润和半湿润地区答案:A6.三层蒸发模式计算的蒸发量大于二层蒸发模式。

四种水文模型的比较摘要：水文模型是用数学的语言对现实水文过程进行模拟和预报，在进行水文规律的探讨和解决水文及生产实际问题中起着重要作用。

本文分别介绍了新安江模型、萨克拉门托（SAC）模型、SWAT模型以及TOPMODEL模型，并对这四种水文模型的蒸发计算、产流机制、汇流计算、适用流域、参数以及模型特点等不同方面进行了比较分析。

并结合对着4种模型之间的比较，作出了总结分析和展望。

关键词：新安江模型；SAC模型；SWA T模型；TOPMODEL模型；模型比较引言流域水文模型在进行水文规律研究和解决生产实际问题中起着重要的作用。

新安江模型是一个概念性水文模型，1973年由赵人俊教授领导的研究组在编制新安江预报方案时，汇集了当时在产汇流理论方面的成果，并结合大流域洪水预报的特点，设计出的我国第一个完整的流域水文模型，至今仍在我国湿润和半湿润地区的洪水预报中得到广泛应用；萨克拉门托水文模型，简称SAC模型，是R.C.伯纳什（Burnash）和R.L.费雷尔（Ferral）以及R.A.麦圭儿（Mcguire）于20世纪60年代末至70年代初研制的，是一个连续模拟模型，模型研制完成时间相对较晚，其功能较为完善，兼有蓄满产流和超渗产流，广泛应用于美国水文预报中；SWAT模型是美国农业部农业研究中心研制开发的用于模拟预测土地利用及土地管理方式对流域水量、水质过程影响的分布式流域水文模型；TOPMODEL为基于地形的半分布式流域水文模型，于1979年由Beven和Kirkby提出，其主要特征是将数字高程模型（DEM）的广泛适用性与水文模型及地理信息系统（GIS）相结合，基于DEM数据推求地形指数，并以此来反映下垫面的空间变化对流域水文循环过程的影响，描述水流趋势。

本文对这四中水文模型从蒸发计算、产汇流计算、适用流域以及参数等方面进行分析比较，并得出结论。

1模型简介1.1新安江模型新安江模型是赵人俊等在对新安江水库做入库流量预报工作中，归纳成的一个完整的降雨径流模型。

高等水文学总结高等水文学武汉大学目录刘德地篇集总式模型 (1)1.新安江模型 (1)2.新安江模型和超渗-蓄满兼容产流模型，在水源划分上有何不同？(2)3.新安江三水源产流模型参数率定目标函数表达式,及其参数含义.(3)4. 在流域水文模型建模中，目标最佳拟合的准则常具体化为一个目标函数。

常用的目标函数： (3)5.水文系统模型 (4)6.集总式水文模型和分布式水文模型的最主要区别是什么？ (6)熊立华篇TOPMODEL (6)1. 产汇流机制： (6)2. TOPMODEL的三大假设： (7)3. 湿度指数表达式及含义 (7)4.地貌指数： (8)张翔篇 (8)Part 1下渗： (8)1.土壤的热力学性质及其物理含义。

（李翔泉版P13） (8)2. 土壤的分维特征可以由哪些指标表示？Koch曲线的分维计算？（李翔泉版P16） (8)3. 升尺度问题： (8)4.遥感监测土壤水分的主要方法 (9)5.遥感监测土壤水分的几个主要问题 (9)Part 2 蒸散发 (10)1.蒸散发主要研究方法： (10)2.蒸发互补关系（P18） (10)3. 蒸发悖论（P19） (10)4. 遥感观测蒸散： (10)5. SEBAL模型： (12)6.遥感研究蒸散的问题： (12)7.遥感蒸发模型： (13)8. 区域遥感蒸散发模型 (13)9.野外观测蒸发的主要方法有哪些？与传统的水文与气象观测蒸发相比较，遥感观测蒸发有哪些特点？(1)野外观测蒸散发的主要方法包括： (13)10. 影响降水的主要因素有哪些？(按分值选择答题要点) P3（李翔泉版） (14)11. 简述你所了解的目前与水循环有关的水文学研究问题。

(14)12.简述人类活动对水循环的影响 (15)张利平篇气候变化评价 (15)P1. 亟待研究的四个关注点： (15)P2. 关键科学问题: (16)P3. 汇报提纲： (16)1.气候变化对区域水资源影响评价方法：What-if 模式： (16)3水资源系统对气候变化的敏感性、脆弱性以及适应性各自的定义是什么？研究方法有哪些？ (18)刘德地篇集总式模型1.新安江模型新安江模型的核心是蓄水容量曲线，认为湿润地区主要的产流方式为蓄满产流。

水文模型的研究与应用随着人类的不断发展，环境问题越来越受到关注。

自然灾害的频繁发生，已经成为了人们共同面临的问题。

其中，洪涝灾害影响着全球的许多国家和地区。

水文模型的研究与应用，是解决洪涝灾害问题的一个重要途径。

一、水文模型的定义水文模型是描述水文过程的数学模拟工具，能够模拟降雨径流等水文过程。

它是依据水文学原理，并通过数学方法来建立对水文循环系统的简化描述，以达到研究水循环、水资源评价与规划、防洪减灾等多种目的的一种技术手段。

二、水文模型的分类将水文模型根据模拟的水文过程分为以下几类：1. 单参数水文模型：这种水文模型只考虑一个水文参数的影响，如蓄水量影响，降雨径流系数影响等。

2. 模拟过程水文模型：这种水文模型是根据水文学原理，模拟水文过程的完整过程，如两块土地流域模型等。

3. 分布式水文模型：这种水文模型将流域分成小块，使用数学方程组描述每个块的水文过程，如TOPMODEL等。

三、水文模型的应用1. 洪水预报运用水文模型对降雨量和其他相关因素进行分析，可以预测洪水的可能发生时间和发生程度，从而指导社会公众采取有效的防范措施。

洪水预报的主要依据就是水文模型的建立和模拟。

2. 水资源规划水文模型能够对流域内的水资源的分布、产生和消耗进行模拟，从而合理规划水资源使用，实现水资源可持续利用。

3. 水文工程设计水文模型可用于水库、水电站、水闸等水利工程的设计、施工和管理。

对于不同水工程项目，根据其实际情况，可选择合适的水文模型，进行灵活应用。

4. 洪涝灾害预警及抗洪减灾洪涝灾害预警是指以洪涝灾害预报为依据，及时向公众发布预警信息，引导人们采取相应措施。

水文模型可预测洪涝灾害的发生和发展趋势，提供实时预警信息，为抗洪救灾提供有力的技术支持。

四、水文模型存在的问题1. 模型参数不确定性水文模型建立过程中，需要获取许多关键参数，这些参数都有一定的不确定性。

如果这些参数不准确，就会导致水文模型的建立和结果偏差。

水文模型与陆面模式耦合研究进展1. 本文概述随着全球气候变化和人类活动对水循环过程的影响日益显著，水文模型与陆面模式的耦合研究成为了当前地球系统科学领域内的热点问题。

水文模型和陆面模式作为模拟和理解地球表层水循环、能量交换以及生物地球化学循环的重要工具，其耦合研究对于提高气候系统模拟的准确性和预测能力具有重要意义。

本文旨在综述近年来水文模型与陆面模式耦合研究的进展，分析现有耦合方法的优势与局限，探讨未来研究的发展方向和挑战。

通过综合评述国内外相关研究成果，本文将为相关领域的研究者提供有益的参考，并为水资源管理、生态保护和气候变化适应策略的制定提供科学依据。

2. 水文模型概述水文模型是模拟和预测水文循环过程的数学或计算模型，它们在水文学和水资源管理中起着至关重要的作用。

这些模型通常用于预测河流流量、洪水事件、地下水位变化以及地表水与地下水的相互作用等。

水文模型的主要目标是理解和预测水文系统在不同自然和人为因素影响下的行为。

水文模型可以根据其结构、复杂性和应用范围分为几种类型。

主要类型包括：概念性模型：这些模型基于对水文过程的基本理解，通常包括简化的方程来描述降雨径流过程。

它们易于构建和维护，适用于数据稀缺的地区。

物理模型：这些模型尝试尽可能真实地模拟水文过程，通常包括详细的物理方程来描述水、能量和物质的传输。

它们适用于复杂的水文系统研究，但需要大量的输入数据和计算资源。

分布式模型：与传统的集总式模型不同，分布式模型在空间上离散化水文过程，以考虑地形、土壤类型和土地利用等空间变化对水文循环的影响。

数据驱动模型：这些模型依赖于统计分析或机器学习方法，从历史数据中学习水文系统的行为，不需要明确的物理过程描述。

洪水预测与管理：通过模拟降雨事件和流域响应，预测潜在的洪水事件，为防洪措施提供科学依据。

水资源规划与管理：评估水资源的供需状况，优化水库运行和水分配策略。

生态系统保护：模拟水文过程对河流生态系统的影响，为生态保护和恢复提供指导。

水文水资源专业技术知识整理专题1:名词解释1.1 水文类(1)实测径流系列：(2 )天然径流系列：(3)可能蒸发：可能蒸发量是指在一定的气温和环流条件下的蒸发能力，实际蒸发量是测量得到的具体数据。

(4 )最大可能蒸发量：指在下垫面足够湿润条件下，水分保持充分供应的蒸发量。

它表示一个地方自然条件下潜在的蒸发能力。

(5)参考作物蒸发：(6)超渗产流：地面径流产生的原因是同期的降水量大于同期植物截留量、填洼量、雨期蒸发量及下渗量等的总和，多余出来的水量产生了地面径流。

(7)蓄满产流：又称超蓄产流。

因降水使土壤包气带和饱水带基本饱和而产生径流的方式，是降雨径流的产流方式之一。

在降雨量较充沛的湿润、半湿润地区，地下潜水位较高，土壤前期含水量大，由于一次降雨量大，历时长，降水满足植物截留、入渗、填洼损失后，损失不再随降雨延续而显著增加，土壤基本饱和，从而广泛产生地表径流。

(8)释水系数：水头(水位)下降(或上升)一个单位时，从底面积为一个单位高度等于含水层厚度的柱体中所放(或贮存)的水量。

(9)给水度：一般指饱和水的土或岩石在重力作用下，流出来的水体积与土或岩石总体积的比值，称为土或岩石的给水度，又称重力给水度。

它是表征土或岩石给水能力的重要参数。

(10 ) 持水度：饱和岩石经重力排水后所保持水的体积与岩石体积之比。

(11 ) 容水度：岩石空隙能够容纳水量的体积与岩石体积之比。

(12 ) 潜热：物质发生相变(物态变化)，在温度不发生变化时吸收或放出的热量。

(13 ) 感热：亦称显热，物体在加热或冷却过程中，温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出的热量。

(14 ) 导水系数：渗透系数与含水层厚度的乘积。

(15 ) 可能最大降雨：现代气候条件下，一定历时内的最大降水量。

(16 ) 净雨：指降雨量中扣除植物截留、下渗、填洼与蒸发等各种损失后所剩1 / 30下的那部分量。

也叫做有效降雨。

净雨量就等于地面径流，因此又叫做地面径流深度。

水文预报复习题一、填空题1.一般水文预报研究的重点关键有 _共性规律 _研究和_个性问题 __研究两个部分。

2.降雨产流量计算是以 ___降雨径流形成理论 ___和 _坡地产流基本规律 _为基础，由降雨量计算能到达流域出口算面的径流深。

3.长年干燥的地区一般以 __超渗产流 _产流为主，气候湿润的地区一般以 __蓄满产流 _产流为主。

4.控制单位线形状的指标有单位线 _单位线洪峰流量 __，_洪峰滞时 _，单位线总历时，常被称为单位线三要素。

5.按对流域水文过程描述的离散程度分类，流域水文模型可分为__集总式 __模型，分布式模型， _半分布式 __模型三类。

6.实时洪水预报的基本任务是根据采集的实时雨量，蒸发，水文等观测资料信息对将来发生的洪水作出 _洪水总量 _， __洪峰及发生时间 _ ，洪水发生过程等情况的预测。

7.常用的枯季径流预报方案有 _退水曲线法 __，前后期径流量相关法，和 __河网蓄水量法 _三种。

8.蓄满产流流量过程线不对称系数 _大 __，超渗产流过程线不对称系数 __小 __。

（横线处填大，小）9.水文要素预报值遇实测值之间往往存在一定误差，通常称之为预报误差，预报误差产生的原因主要有量测误差， _预报方法误差， _ 资料代表性误差 __三方面。

10.某流域有四个雨量站 A，B，C，D。

他们的权重分别为 0.2 ，0.4 ，0.3 ，0.1 。

一次降雨过程 A， B， C， D测得的降雨量分别为 25mm，30mm， 30mm，38mm，则用泰森多边形法可求到该地区本次降雨为 _ _mm 。

11.流域汇流是研究地表径流、壤中流、和地下径流如何汇集为流域出口断面的流量过程。

12.径流深预报以实测值的 20% 作为许可误差，当该值大于 20 mm 时，取 20 mm；当小于3 mm 时，取 3 mm。

13.通常水文预报的水文要素有流量、水位、冰清和旱情等。

14.水文预报中应用最广泛的是对洪水的预报。

国内外分布式水文模型研究和应用综述1罗文兵，洪林, 时元智武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉（430072）E-mail: Lhong@摘 要: 分布式水文模型研究已成为现代水文界研究的热点，是真实描述和科学揭示流域水文过程和规律的一个有效途径，为研究水文、生态和环境问题提供了一种有效的工具。

本文概述了分布式水文模型的特点及结构、发展动态及趋势和目前国内外应用研究动态，分析了分布式水文模型研究和应用中存在的问题，并结合我国的实际展望了未来的发展方向。

关键词: 分布式；水文模型；研究动态；应用；发展方向20世纪以来，水资源危机日益突出，为了适应气候变化和人类活动影响下的水文水资源研究之需，流域水文循环的模拟已从集总式模型扩展到分布式或者半分布式模型。

分布式水文模型的开发不仅需要一定水文物理机制的支撑，而且还需要获得大量的流域空间数据和相关技术的支持。

随着“3S”技术的发展，水文模拟技术趋向于将水文模型与数字高程模型(DEM)相结合，并与地理信息系统(GIS)与遥感(RS)集成。

本文介绍了分布式水文模型的特点及结构、发展历程和目前国内外应用现状,分析总结了分布式水文模型存在的几点不足, 并对其未来发展做出展望。

1 引言在水文循环过程中，影响流域降雨径流形成的气候因子(如降雨、蒸发等)和下垫面因子(如地形、地貌、地质、土壤、植被、土地利用等)均呈现空间分布不均匀状态。

而分布式水文模型正是客观地考虑了气候和下垫面因子的空间分布对流域降雨径流形成的影响，所以能较真实地模拟现实世界的流域降雨径流形成的物理过程。

虽然早在20世纪60 年代就已提出分布式水文模型的概念，但其发展受到计算机技术的制约。

随着计算机、地理信息系统、遥感等信息技术的发展，分布式水文模型取得了很大进展，成为水文学研究的热点之一。

2 分布式水文模型的特点与结构2.1 分布式水文模型的特点分布式水文模型(Distributed Hydrological Model)是通过水循环的动力学机制来描述和模拟流域水文过程的数学模型。

城市水文模型的构建与应用研究在城市化进程不断加速的今天，城市面临着越来越多的水文问题，如洪涝灾害、水资源短缺、水质污染等。

为了有效地解决这些问题，城市水文模型的构建与应用成为了一个重要的研究领域。

城市水文模型是一种用于描述和预测城市水文过程的工具，它可以帮助我们更好地理解城市水循环的规律，评估城市发展对水文过程的影响，为城市的规划、建设和管理提供科学依据。

一、城市水文模型的构建城市水文模型的构建需要考虑多个因素，包括气象条件、下垫面特征、排水系统等。

气象条件是影响城市水文过程的重要因素之一。

降雨量、蒸发量、气温等气象参数的准确获取和模拟对于城市水文模型的准确性至关重要。

目前，气象数据可以通过气象站点观测、卫星遥感和数值天气预报等方式获取。

下垫面特征是城市水文模型中的关键因素。

城市下垫面包括建筑物、道路、绿地等，它们的材质和分布对雨水的下渗、径流和储存有着显著影响。

在构建模型时，需要对城市下垫面进行详细的分类和参数化，以准确反映其水文特性。

排水系统是城市应对雨水径流的重要设施。

排水管道的管径、坡度、连接方式等都会影响雨水的排放速度和路径。

在模型中，需要对排水系统进行精确的模拟，包括雨水管渠的水流运动和检查井的水位变化等。

在选择模型结构和算法时，需要根据研究目的和数据条件进行综合考虑。

常见的城市水文模型有分布式模型和集总式模型。

分布式模型能够更详细地反映城市水文过程的空间异质性，但需要大量的数据支持；集总式模型相对简单，计算效率高，但对空间细节的描述较为粗略。

二、城市水文模型的数据需求构建一个准确可靠的城市水文模型需要大量高质量的数据。

这些数据包括气象数据、地形数据、土地利用数据、排水系统数据等。

气象数据如降雨量、气温、蒸发量等通常可以从气象站、雷达观测和数值天气预报产品中获取。

地形数据包括高程、坡度等，可通过数字高程模型（DEM）获取。

土地利用数据反映了城市下垫面的类型和分布，可通过遥感影像解译或地理信息系统（GIS）分析获得。