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水文预报与水资源优化管理技术

集总式水文模型自 20 世纪 50 年代中期至 80 年代中期进入蓬勃发展阶段，
其采用的数学方程通常不考虑流域下垫面特性、水文过程、模型参数等的空间变

异性，模型认为流域面上各点的水力学特征是均匀分布的，对流域面上的任何一
点的降雨，其下渗、渗漏等纵向水流运动都是相同和平行的。集总式水文模型具

备一定的物理基础，但是由于它不考虑水文单元之间的交换过程，其输出结果通
常只能反映整个流域的面平均状况和流域出口的水文过程，无法给出水文变量在

流域内的分布，满足不了规划管理实践中对流域内各个位置水情预报的需要，且
模型参数变量通常取流域平均值，需要通过校准才能获得。代表模型包括美国的

Stanford 模型和 HEC-1 模型、日本的 Tank 模型、瑞典的 HBV 模型、我国的新安
江模型等。

分布式水文模型。
20 世纪 80 年代中期以来，随着计算机、地理信息系统和遥感技术的发展，

分布式水文模型逐步受到重视。按照子流域或子区域所采用的分析降雨径流形成
的理论和方法，分布式水文模型可分为概念性和具有物理基础两类。若按照各子

流域或子区域形成的径流过程转变为全流域径流过程的方法，可分为松散型和耦
合型两类。分布式概念水文模型多为松散结构，即假设流域各子流域或网格单元

上的水文响应是相互独立的，在每个单元上应用概念性集总模型来推求降雨产流
计算，然后再进行汇流计算，最后推求出口断面的流量，整个流域的水文响应是

各个单元的水文响应叠加得到的，代表性模型如 SWAT 模型。分布式物理水文模

型既有松散的也有耦合的，其中以水动力学为基础的几乎都是耦合的，其充分考
虑了水文过程、输入变量、边界条件和流域几何特征的空间差异性，认为流域面

上的各点水力学特征是非均匀分布的，计算时需要将流域按照 DEM 分布和水力
学特性划分为若干个单元，每个单元上用不同参数反映产汇流特性，同时考虑各

单元之间的横向交换过程，从而实现对流域面上各点水文过程的描述。其理论上
较为完善，但需要求解复杂的微分方程组，典型代表包括 SHE、MIKE-SHE 等。

此外，还存在一种半分布式水文模型，其介于集总式水文模型和分布式水文模型

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