Page 44 - 水文预报与水资源优化管理技术

第一章 概论

二、概念性水文模型

概念性流域水文模型是以水文现象的物理概念和一些经验公式为基础构造的
水文模型，它将流域的物理基础（如下垫面等）进行概化（如线性水库、土层划

分、蓄水容量曲线等），再结合水文经验公式（如下渗曲线、汇流单位线、蒸散
发公式等）来近似地模拟流域水流过程。按对模拟流域的处理方法，概念性水文

模型又可分为集总式模型和分散式模型。集总式概念性模型把全流域当作一个整
体来建立模型，即对流域参数（变量）进行均化处理；分散式概念性模型则按流

域下垫面不同特征和降水的不均匀性把流域分为若干个单元，对每一单元采用不
同特征参数进行模拟计算，然后依据各单元的水力联系和水量平衡原理，通过汇

流演算得到全流域的输出结果。
（一）国内外研究进展

世界上知名的概念性模型已不下 20 种，主要的计算步骤大同小异。在我国，
最著名的概念性水文模型是新安江流域水文模型（简称新安江模型）。新安江模

型是河海大学赵人俊教授等在长期研究与实践的基础上，于 1973 年对新安江水

库作入库流量预报工作时提出的降雨径流模型。新安江模型主要由 4 部分组成：
蒸散发计算、蓄满产流计算、水源划分和汇流计算。

上世纪 50 年代以来，随着人们对流域水文循环各要素演化规律的探索和研
究，水文学家开始结合系统理论的思想，将流域水文循环各要素视为一个有机的

整体，并于 50 年代提出了“流域模型”的概念，标志着水文模型系统性研究的
开始，随之水文学者研究并相继提出了许多著名的概念性水文模型。

Linsley 和 Crawford 于 1960 年提出了第一个概念性水文模型 Stanford 模型，
该模型耦合了下渗理论、单位线和回归理论；美国国家天气局萨克拉门托预报中

心的 Bernash 以及加利福尼亚州水资源部的 McCuen 于 20 世纪 60 年代末至 70 年
代初研究并完善了萨克拉门托（Sacramento）流域水文模型，该模型采用具有物

理意义的数学方程描述土壤水分的运动特性，模型中每个参数具有明确的物理含

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