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水文预报与水资源优化管理技术

学方法不适用于流域下游受回水顶托的地方以及河网地区，但是水力学方法的圣
维南方程组却可以在河网地区适用。圣维南方程组是偏微分方程组，所以要引入

差分格式来进行数值解代替解析解的计算。常见的差分格式有蛙跳格式，中心差
分格式等，其中普利斯曼隐式格式由于其差分的传播误差很小而广泛应用于水力

学方法的计算中。
（二）分类

按照模型构建有无物理基础来划分，流域水文模型可以分为物理模型，概念
性模型和黑箱子模型。完全物理化的模型的通用性非常好，这是水文工作者希望

提出的理想化模型。概念性模型就是模型中含有物理意义，但是又不是完全的遵
循物理规律，需要提出一定的假设条件。现在大多数发展起来的概念性模型有新

安江模型，SAC 模型，VIC 模型等等。黑箱子模型是一种完全没有物理背景的模
型，它的大概模式就是：输入 - 运行 - 输出。这样的模型大多数都是随机水文模

型，比如 BP 人工神经网络模型，回归模型，模糊数学模型等等。
按照模型构建的尺度大小可以分为集总式模型和分布式模型。集总式模型把

流域当作一个整体来考虑，统一的进行分析和处理，它存在一个很大的问题，那
就是忽略了下垫面和降雨的时空分布不均匀性。随着科学技术的日益发展，学者

们提出的分布式水文模型具有更高的精度。分布式水文模型有效地解决了集总式
模型忽略下垫面和降雨的时空分布不均匀性，它把流域划分成满足精度的网格，

并且使用 3s 技术获取庞大的数据，使每一个单元网格上都有一个出流过程，最

后再汇集成总的出流过程。分布式水文模型还划分为松散耦合型分布式水文模型
和紧密耦合型分布式水文模型。典型的松散耦合型分布式水文模型有新安江模型
为基础的分布式模型。典型的紧密耦合型分布式水文模型 TOPKAPI 模型，SHE

模型。

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