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新安江水文模型簡介

更新時(shí)間:2024-01-12 16:49:00 閱讀：評論：0

2024年1月12日發(fā)(作者：人文思想)

新安江水文模型簡介

《流域水文模擬》

結(jié)課報(bào)告

新安江模型的原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用、發(fā)展歷程

The principle, structure, application and development

process of Xin anjiang Model

作者姓名：孔旭

學(xué)科、專業(yè)：水文學(xué)及水資源

學(xué) 號： 21506149

指導(dǎo) 教師：王國利

完成日期： 2016年8月30日

大連理工大學(xué)

Dalian University of Technology

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

摘要

新安江模型是河海大學(xué)提出的一個(gè)概念性降雨徑流模型，具有原創(chuàng)性，是我國為數(shù)不多的被國際上廣泛認(rèn)可的水文模型。新安江水文模型在我國濕潤與半濕潤地區(qū)廣為應(yīng)用，取得了良好的效果。

經(jīng)過近50年的發(fā)展，新安江模型已經(jīng)從最初的專門從事水庫入庫洪水預(yù)報(bào)的單一功能模型發(fā)展為適合用于水文預(yù)報(bào)、水資源管理、水土資源評價(jià)、面源污染預(yù)測、氣候變化和人類活動(dòng)影響研究的多功能的水文模型；其部分參數(shù)已從靠經(jīng)驗(yàn)率定發(fā)展為可以進(jìn)行物理推求。總之，新安江模型是一個(gè)不斷發(fā)展的模型體系。

本文主要由三部分構(gòu)成。第一部分為新安江模型簡介，回顧了新安江模型產(chǎn)生的歷史背景和發(fā)展歷程，介紹了新安江模型的基本原理和結(jié)構(gòu)體系；第二部分講述了新安江模型參數(shù)的物理意義及其率定；第三部分為新安江水文模型在英那河流域防洪規(guī)劃編制當(dāng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水文模型；新安江模型；洪水預(yù)報(bào)

- I -

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

The principle, structure, application and development process of Xin

anjiang Model

Abstract

Xin anjiang Model originally propod by Hehai University is a conceptual rainfall runoff

model and is also one of the few widely recognized international hydrological model in China.

Xin anjiang hydrological model was widely ud in our humid and mi-humid areas, and

achieved good results.

After nearly 50 years study, Xin anjiang model has been developed from the single-function of rervoir flood forecasting into multi-purpo model including hydrological

forecasting, water resources management, water and soil resources evaluation, non-point source

pollution prediction, climate change and human activities versatile hydrological model studies.

And part of its parameters can be acquired through physical calculation instead of experience.

In short, Xin anjiang model is an evolving model system.

This paper consists of three parts. The first part is about the brief introduction of Xin

anjiang model, which recalls the historical background and the development, as well as

introduces the basic principles and architecture; the cond part describes the physical meaning

of Xin anjiang model parameters and calibration; the third part is about the application of Xin

anjiang model in Ying Na River Basin flood control planning.

Key Words: hydrological model; Xin anjiang model; Flood forecasting

- II -

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

摘要 .............................................................. I

Abstract .............................................................. II

引言 .............................................................. 1

1 新安江模型簡介 ..................................................... 2

1.1 新安江模型起源 ............................... 錯(cuò)誤!未定義書簽。

1.2 新安江模型發(fā)展歷程 ........................... 錯(cuò)誤!未定義書簽。

1.3 新安江模型基本原理 ........................... 錯(cuò)誤!未定義書簽。

1.4 新安江模型結(jié)構(gòu) ............................................... 6

1.4.1 蒸散發(fā)計(jì)算 ............................................. 6

1.4.2 產(chǎn)流量計(jì)算 ............................................. 8

1.4.3 水源劃分 ............................................... 9

1.4.4 匯流計(jì)算 .............................................. 12

2 新安江模型的參數(shù) .................................................. 14

2.1 模型參數(shù)物理意義 ............................................ 14

2.1.1 蒸散發(fā)參數(shù)（K、WUM、WLM、C） ................... 14

2.1.2 產(chǎn)流量參數(shù)（WM、B、IMP） ......................... 14

2.1.3 水源劃分參數(shù)（SM、EX、KSS、KG） ................. 14

2.1.4 匯流參數(shù)（KKSS、KKG、CS、L） .................... 15

2.2 模型參數(shù)率定 ................................................ 15

2.2.1 日模型 ................................................. 15

2.2.2 次模型 ................................................. 16

3 新安江模型的應(yīng)用 .................................................. 17

3.1 流域概況 .................................................... 17

3.2 流域洪水預(yù)報(bào)方案編制 ........................................ 18

3.2.1 模型參數(shù)優(yōu)選 .......................................... 18

3.2.2 產(chǎn)流模擬計(jì)算 .......................................... 19

3.2.3 匯流模擬計(jì)算 .......................................... 19

結(jié) 論 ............................................................. 22

參考文獻(xiàn) .......................................................... 23

- III -

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

引言

2015年是新安江流域水文模型走向世界35周年紀(jì)念。新安江模型的研制成功并被廣泛使用，是中國在20世紀(jì)對世界水文科學(xué)做出的重要貢獻(xiàn)之一[1]。現(xiàn)在，新安江模型不僅在國內(nèi)廣泛使用，成為中國最具影響力的流域水文模型，而且受到世界氣象組織的推薦，納入其水文業(yè)務(wù)綜合系統(tǒng)（HOMS）的分件，向世界各國介紹，美國國家天氣局也在采用，愛爾蘭國立大學(xué)Galway學(xué)院還將其作為研究生教材內(nèi)容[2]。

我國是歷史悠久的文明古國，幅員遼闊，山丘遍布，河流眾多，降雨地區(qū)差異很大，在年內(nèi)和年際的變化也很大，再加上暴雨強(qiáng)度大，洪澇及干旱災(zāi)害頻繁發(fā)生。我國人口眾多，而且大多分布在各大流域的中下游。這些地區(qū)的地面高程多在江河洪水位以下，主要靠堤防保護(hù)安全，而這些堤防的防洪標(biāo)準(zhǔn)并不高，加之我國的一些河流的上中游地區(qū)水土流失嚴(yán)重，河水含沙量高，造成下游河床的淤積，更加重了洪澇危害[3]。

國內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，減免洪水災(zāi)害損失有兩類措施：一類是工程性措施，即通過修建水庫、閘壩、堤防、分蓄洪區(qū)等手段來減少洪水災(zāi)害損失；另一類是非工程性措施，即通過改變?yōu)暮Φ挠绊憗磉_(dá)到減少災(zāi)害損失的目的，洪水預(yù)報(bào)工作就是最主要的非工程性措施之一[4]。洪水預(yù)報(bào)技術(shù)從經(jīng)驗(yàn)性階段走向近代科學(xué)階段開始在20世紀(jì)30年代，經(jīng)驗(yàn)方法雖然操作簡單，但缺少數(shù)理根據(jù)，邏輯不夠準(zhǔn)確，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及系統(tǒng)理論在洪水預(yù)報(bào)中的應(yīng)用，洪水預(yù)報(bào)技術(shù)開始得到了迅速發(fā)展，便隨之產(chǎn)生了流域降雨徑流模型的概念[5]。

英那河地處北方半濕潤地區(qū)，具有大陸性季風(fēng)型氣候特點(diǎn)。英那河降水的一個(gè)顯著特點(diǎn)是在時(shí)空上分布極不均勻，主要集中在夏季，6～8月降水占全年降水量的65％～75％。由于降水分布不均，該地區(qū)洪澇及干旱災(zāi)害很嚴(yán)重。因此研究該地區(qū)的洪水預(yù)報(bào)對該地區(qū)的防汛抗旱工作、水資源的合理利用與保護(hù)、水利工程建設(shè)與管理及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與人民生活等方面有著重要的意義，同時(shí)對半濕潤地區(qū)的洪水預(yù)報(bào)工作也有著積極的指導(dǎo)作用。

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

1 新安江模型簡介

20世紀(jì)60年代，在美國斯坦福大學(xué)誕生了世界上第一個(gè)真正意義上的流域水文模型——Stanford模型，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)與經(jīng)典水文學(xué)的結(jié)合[6]。之后流域水文模型進(jìn)入一個(gè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期，發(fā)展至今，全世界已有數(shù)以百計(jì)的流域水文模型。主要包括由美國天氣局V. T. Sitten提出的API模型、N. H. Crawford和R. K. Linsley提出的斯坦福模型以及R. J. C. Bernash等提出的薩克拉門托模型，日本國立防災(zāi)科學(xué)研究中心菅原正已教授提出的水箱模型，丹麥技術(shù)大學(xué)提出的NAM模型，以及原華東水利學(xué)院趙人俊教授提出的新安江模型[7]。這些概念性水文模型對流域的降雨徑流過程進(jìn)行了較為細(xì)致的模擬。由于這些模型具有較好的結(jié)構(gòu)形式和良好的模擬預(yù)報(bào)精度，因此在洪水實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)中得到廣泛地應(yīng)用。

20世紀(jì)70年代初，因中國自主設(shè)計(jì)、自主施工、自主管理的第一座大型水力發(fā)電站——新安江水電站開展洪水預(yù)報(bào)調(diào)度、保障防洪安全、提高發(fā)電效率之急需，以趙人俊為首的水文學(xué)家和工程師，在上述研究成果基礎(chǔ)上，整合成體現(xiàn)“流域分單元、蒸散發(fā)分層次、產(chǎn)流分水源、匯流分階段”的產(chǎn)流和匯流計(jì)算方法，并通過程序設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)上得到實(shí)現(xiàn)，獲得了令人滿意的精度及防洪發(fā)電調(diào)度效果，成為當(dāng)時(shí)國內(nèi)水利科學(xué)領(lǐng)域一項(xiàng)具有重大影響的科學(xué)研究成果。

至20世紀(jì)70年代，雖然在國外流域水文模型的應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，但在中國由于“文化大革命”的原因，流域水文模型卻鮮為人知。中國改革開放伊始，水文學(xué)術(shù)界面臨兩大重要任務(wù)：一是為即將在英國牛津召開的國際水文預(yù)報(bào)學(xué)術(shù)討論會(huì)撰寫論文；二是為世界氣象組織以及聯(lián)合國教科文組織即將在河海大學(xué)舉辦的國際洪水預(yù)報(bào)講習(xí)班編寫教材。這兩大任務(wù)為中國水文學(xué)術(shù)走向世界無疑提供了重要機(jī)會(huì)。為了與國際接軌，很有必要將中國所取得的上述水文學(xué)術(shù)成就整合成一個(gè)流域水文模型而推向世界。通過對當(dāng)時(shí)國際上給流域水文模型命名的情況分析，發(fā)現(xiàn)流域水文模型的命名無非是下列四種方式之一：一是以發(fā)明人命名模型，如Nash模型、Dooge模型等；二是以發(fā)明者所在的工作單位命名模型，如Stanford模型、HEC模型等；三是以首先應(yīng)用的流域或河流命名模型，如Sacramento模型等；四是以模型結(jié)構(gòu)特征命名模型，如水箱（Tank）模型等。因此，當(dāng)時(shí)趙人俊教授毅然選擇上述第三種命名方式將模型命名為“新安江流域水文模型”（下稱“新安江模型”），并通過1980年在牛津召開的國際水文預(yù)報(bào)學(xué)術(shù)討論會(huì)推向世界。

最初的新安江模型為兩水源——地表徑流、地下徑流；到80年代初期，模型制作者將薩克拉門托模型與水箱模型中的用線性水庫函數(shù)劃分水源的概念引入新安江模型，2

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

提出了新安江三水源模型——地面徑流、壤中流、地下徑流；在1984~1986年，又提出了新安江四水源模型——地面徑流、壤中流、快速地下徑流和慢速地下徑流。新安江模型愈來愈復(fù)雜，是為了提高模擬精度和提高參數(shù)的穩(wěn)定性[8]。在壤中流較多的流域，把地表徑流分成地面徑流和壤中流兩種水源分別進(jìn)行模擬，將使匯流的非線性有所改善。應(yīng)用新安江三水源模型模擬地下水豐富地區(qū)的日徑流過程精度不夠理想、月徑流合格率較低，根據(jù)地下水豐富地區(qū)慢速地下水比重較大的特點(diǎn)，乃在新安江三水源模型中增加了慢速地下水結(jié)構(gòu)，成為新安江四水源模型。在隨后的實(shí)際應(yīng)用中，新安江模型在理論和結(jié)構(gòu)等方面得以完善和發(fā)展，并在20世紀(jì)80年代趨于成熟，形成了一個(gè)比較完整的、適合我國濕潤和半濕潤地區(qū)應(yīng)用的降雨徑流模型。

在傳統(tǒng)模型應(yīng)用中，由于缺乏對物理量空間分布的定量描述和模型中間物理變量的驗(yàn)證，所有參數(shù)基本上都要由流域出口斷面的徑流過程來率定。這種定量研究的不足，影響了人們對流域產(chǎn)匯流基本規(guī)律的認(rèn)識，也阻礙了對新安江模型理論的進(jìn)一步深入研究。此外，模型在實(shí)際應(yīng)用中，參數(shù)依賴率定，這制約了模型的推廣使用，尤其是在廣大的無資料地區(qū)。20年來，隨著地理信息的豐富和易于獲取，新安江模型的發(fā)展有三個(gè)特點(diǎn)[9]：

（1）架構(gòu)形式趨于多樣性。這里模型的架構(gòu)主要指模型計(jì)算單元的劃分。為了適應(yīng)高分辨率GIS和RS數(shù)據(jù)輸入的需要，許多學(xué)者將新安江模型應(yīng)用于柵格之上，柵格的尺度則從50m*50m，…，1km*1km至50km*50km不等。近年來，柵格型水文模型是最為常見的分布式模型架構(gòu)形式，許多概念性模型都有柵格化的趨勢，如HBV。考慮到新安江模型特殊的建模理念，即采用統(tǒng)計(jì)曲線的方式描述水文變量的空間變異。討論不同網(wǎng)格尺度上，張力水蓄水容量曲線空間分布的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格間的變異隨網(wǎng)格尺度變小而增大，網(wǎng)格內(nèi)部變異則隨網(wǎng)格尺度變大而變大，不能忽視較小的網(wǎng)格尺度上的空間變異，對于所選流域，200m的網(wǎng)格被認(rèn)為是應(yīng)用新安江模型蓄水容量曲線的合理尺度。

（2）產(chǎn)匯流模型物理化明顯。得益于快速發(fā)展的地形處理能力，網(wǎng)格水流方向及水系可以方便的定義，這為建立有物理基礎(chǔ)的流域產(chǎn)匯流模型提供了技術(shù)保障。例如，井立陽等提出了由流域下墊面地理特征值定量推求模型參數(shù)的方法，從而解決了新安江模型在無資料區(qū)應(yīng)用的限制。郭方等認(rèn)為新安江模型的流域蓄水容量曲線與Topmodel，

地形指數(shù)ln(a/tanβ)累積頻率分布曲線都反映了流域土壤飽和缺水量的分布情況，實(shí)質(zhì)具有相同的物理意義，并建議采用地形指數(shù)分布曲線推求新安江模型蓄水容量曲線的參數(shù)B值，從而避免了對參數(shù)B的率定。隨后，熊立華等、石朋等分別給出了通過地形指數(shù)計(jì)算流域單點(diǎn)蓄水容量的方法。Chen等則將此方法成功應(yīng)用于新安江模型，并用于實(shí)際流域月徑流模擬。在河道匯流方面，如采用圣維南方程組進(jìn)行河道匯流演算；在坡面3

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

匯流方面，如采用Muskingum Cunge算法，或者采用基于柵格單元系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)波方程描述。

（3）應(yīng)用的范圍得到延伸。近年來，通過擴(kuò)展蒸散發(fā)、產(chǎn)污等模塊，新安江模型被應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域。如Li等基于MODIS-LAI數(shù)據(jù)，通過在新安江模型中增加Penman-Monteith公式，預(yù)測了植被影響下的徑流響應(yīng)；Yuan等則將雙源蒸散發(fā)模型與新安江模型耦合，用于評價(jià)植被對水文過程的影響；Su等通過增加土壤侵蝕模塊，將新安江模型用于預(yù)測降雨侵蝕的研究中；Zhao等把新安江模型應(yīng)用于土地利用評價(jià)。其他的應(yīng)用領(lǐng)域，比如與區(qū)域陸面模式耦合，用于大尺度的氣候變化和人類活動(dòng)影響研究等，如蘇鳳閣等應(yīng)用新安江模型蓄水容量曲線概念改進(jìn)了AVIM陸面過程模式對產(chǎn)流描述的不足。陸桂華等則建立了中尺度大氣模式MC2和新安江模型單向耦合模型系統(tǒng)，用于提高洪水預(yù)報(bào)預(yù)見期。

2 新安江模型基本原理

2.1 新安江模型原理

原華東水利學(xué)院（現(xiàn)為河海大學(xué)）的趙人俊教授于1963年初次提出濕潤地區(qū)以蓄滿產(chǎn)流為主的觀點(diǎn)，主要根據(jù)是次洪的降雨徑流關(guān)系與雨強(qiáng)無關(guān)，而只有用蓄滿產(chǎn)流概念才能解釋這一現(xiàn)象。上個(gè)世紀(jì)70年代國外對產(chǎn)流問題展開了理論研究，最有代表性的著作是1978年出版的《山坡水文學(xué)》，它的結(jié)論與趙人俊先生的觀點(diǎn)基本一致：傳統(tǒng)的超滲產(chǎn)流概念只適用于干旱地區(qū)，而在濕潤地區(qū)，地面徑流的機(jī)制是飽和坡面流，壤中流的作用很明顯[10]。20世紀(jì)70年代初建立的新安江模型采用蓄滿概念是正確的。但對于濕潤地區(qū)，由于沒有劃出壤中流，導(dǎo)致匯流的非線性程度偏高，效果不好。80年代初引進(jìn)吸收了山坡水文學(xué)的概念，提出三水源的新安江模型[11]。新安江三水源模型流程圖見下圖2.1。

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

圖2.1 新安江三水源模型

Fig.2.1 Xin anjiang model with three runoff components

新安江水文模型按照三層蒸散發(fā)模式計(jì)算流域蒸散發(fā)，按蓄滿產(chǎn)流概念計(jì)算降雨產(chǎn)生的總徑流量，采用流域蓄水曲線考慮下墊面不均勻?qū)Ξa(chǎn)流面積變化的影響。在徑流成分劃分方面，對三水源情況，按“山坡水文學(xué)”產(chǎn)流理論用一個(gè)具有有限容積和測孔、底孔的自由水蓄水庫把總徑流劃分成飽和地面徑流、壤中水徑流和地下水徑流。在匯流計(jì)算方面，單元面積的地面徑流匯流一般采用單位線法，壤中水徑流和地下水徑流的匯流則采用線性水庫法。河網(wǎng)匯流一般采用分段連續(xù)演算的Muskingum法或滯時(shí)－演算法，但它一般不作為新安江模型的主體。模型中主要參數(shù)如下表2.1所示。

概念性模型的結(jié)構(gòu)應(yīng)該反映客觀水文規(guī)律，參數(shù)應(yīng)該代表流域的水文特征，把模型設(shè)計(jì)成為分散性的，主要是為了考慮降雨分布不均的影響，其次也便于考慮下墊面條件的不同及其變化[12]。降雨分布不均，不但對匯流產(chǎn)生明顯的影響，而且對產(chǎn)流也產(chǎn)生明顯的影響。如果采用集總性模型，應(yīng)用面平均雨量來進(jìn)行計(jì)算，誤差可能很大，而且是系統(tǒng)性的。

新安江水文模型是分散性模型，可用于濕潤地區(qū)與半濕潤地區(qū)的濕潤季節(jié)[13]。當(dāng)流域面積較小時(shí)，新安江模型采用集總模型，當(dāng)面積較大時(shí)，采用分塊模型。它把全流域分為許多塊單元流域，對每個(gè)單元流域作產(chǎn)匯流計(jì)算，得出單元流域的出口流量過程。再進(jìn)行出口以下的河道洪水演算，求得流域出口的流量過程。把每個(gè)單元流域的出流過程相加，就求得了流域的總出流過程。

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

表2.1 新安江（三水源）模型參數(shù)的定義

Tab.2.1

Parameters of the physical meaning on Xin anjiang model with three runoff components

參數(shù)

IMP

含義

蒸發(fā)能力折算系數(shù)

流域蓄水容量

上層蓄水容量

下層蓄水容量

深層蒸散發(fā)系數(shù)

不透水面積占全流域面積之比

蓄水容量曲線指數(shù)

流域自由水蓄水容量

自由水蓄水容量曲線指數(shù)

壤中水徑流出流系數(shù)

地下水徑流出流系數(shù)

地面徑流消退系數(shù)

壤中水徑流消退系數(shù)

地下水徑流消退系數(shù)

子河段數(shù)

子河段洪水波傳播時(shí)間

子河段流量比重因子

新安江模型按泰森多邊形法分塊，以一個(gè)雨量站為中心劃一塊。這種分法便于考慮降雨分布不均，不考慮其它的分布不均。新安江模型主要由四部分組成，即蒸散發(fā)計(jì)算、產(chǎn)流量計(jì)算、水源劃分和匯流計(jì)算。徑流劃分為直接徑流和地下徑流，產(chǎn)流計(jì)算用蓄滿產(chǎn)流方法，流域蒸發(fā)采用二層或三層蒸發(fā)，水源分用的是穩(wěn)定下滲法，直接徑流坡面匯流用單位線法，地下徑流坡面匯流用線性水庫。輸入為實(shí)測降雨和實(shí)測蒸散發(fā)能力，輸出為流域出口斷面流量和流域蒸散發(fā)量。

2.2 新安江模型結(jié)構(gòu)

本文講述的新安江模型為三水源模型，針對二水源、四水源模型，不作進(jìn)一步比較與描述。

2.2.1 蒸散發(fā)計(jì)算

新安江三水源模型中的蒸散發(fā)計(jì)算采用的是三層蒸發(fā)計(jì)算模式，輸入的是蒸發(fā)器實(shí)測水面蒸發(fā)和流域蒸散發(fā)能力的折算系數(shù)K，模型的參數(shù)是上、下、深三層的蓄水容量6

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

WUM、WLM、WDM(WM?WUM?WLM?WDM)和深層蒸散發(fā)系數(shù)C。輸出的是上、下、深各層的流域蒸散發(fā)量EU、EL和ED(E?EU?EL?ED)。計(jì)算中包括三個(gè)時(shí)變參量，即各層土壤含水量WU、WL和WD(W?WU?WL?WD)。以上的WM、E、W分別表示總的流域蓄水容量、蒸散發(fā)量、土壤含水量。各層蒸散發(fā)的計(jì)算原則是，上層按蒸散發(fā)能力蒸發(fā)，上層含水量蒸發(fā)量不夠蒸發(fā)時(shí)，剩余蒸散發(fā)能力從下層蒸發(fā)，下層蒸發(fā)與蒸散發(fā)能力及下層含水量成正比，與下層蓄水容量成反比。要求計(jì)算的下層蒸發(fā)量與剩余蒸散發(fā)能力之比不小于深層蒸散發(fā)系數(shù) 。否則，不足部分由下層含水量補(bǔ)給,當(dāng)下層水量不夠補(bǔ)給時(shí)，用深層含水量補(bǔ)。

圖1.2 蒸散發(fā)計(jì)算程序框圖

Fig.1.2 The block diagram of Evaporation calculation

三層蒸散發(fā)的計(jì)算程序框圖見圖1.2。其中PE?P?E。所用公式如下：

當(dāng)P?E?WU?EP時(shí)，

EU?EP，EL?0，ED?0 (1-1)

當(dāng)P?E?WU?EP時(shí)，

EU?P?E?WU (1-2)

若WL?C?WLM，則

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EL?(EP?EU)?WL，ED?0 (1-3)

WLM若WL?C?WLM且WL?C?(EP?EU)，則

EL?C?(EP?EU)，ED?0 (1-4)

若WL?C?WLM且WL?C?(EP?EU)，則

EL?WL，ED?C?(EP?EU)?WL (1-5)

以上各式中，EP?K?EM。

2.2.2 產(chǎn)流量計(jì)算

產(chǎn)流量計(jì)算系根據(jù)蓄滿產(chǎn)流理論得出的。所謂蓄滿，是指包氣帶的含水量達(dá)到田間持水量。在土壤濕度未達(dá)到田間持水量時(shí)不產(chǎn)流，所有降雨都被土壤吸收，成為張力水。而當(dāng)土壤濕度達(dá)到田間持水量后，所有降雨(減去同期蒸發(fā))都產(chǎn)流。

一般說來，流域內(nèi)各點(diǎn)的蓄水容量并不相同，新安江三水源模型把流域內(nèi)各點(diǎn)的蓄水容量概化成如圖1.3所示的一條拋物線，即

W?f?1?(1?m)B （1-6）

?FWmm?為流域內(nèi)最大的點(diǎn)蓄水容量；Wm?為流域內(nèi)某一點(diǎn)的蓄水容量；f為蓄水式中：Wmm?值時(shí)的流域面積；F為流域面積；B為拋物線指數(shù)。容量?Wm據(jù)此可求得流域平均蓄水容量為：

WM???Wmm0(1?W?f??mm （1-7）

)dWmFB?11與流域初始平均蓄水量相應(yīng)的縱坐標(biāo)(A)為：

W?[1?(1?0)B?1] （1-8）

A?WmmWM當(dāng)PE?P?E?0時(shí)，則產(chǎn)流；否則不產(chǎn)流。

?，則產(chǎn)流時(shí)，當(dāng)PE?A?WmmR?PE?WM?W0?WM(1?PE?A1?B)

（1-9）

?Wmm?，則當(dāng)PE?A?Wmm8

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R?PE?(WM?W0) （1-10）

1.3 流域蓄水容量曲線圖

Fig.1.3 Basin storage capacity curve

作產(chǎn)流計(jì)算時(shí)，模型的輸入為PE，參數(shù)包括流域平均蓄水容量WM和拋物線指數(shù)B；輸出為流域產(chǎn)流量R及流域時(shí)段末土壤平均蓄水量W。

2.2.3 水源劃分

三水源新安江模型用自由水蓄水庫的結(jié)構(gòu)代替原先FC的結(jié)構(gòu)，以解決水源劃分問題。按蓄滿產(chǎn)流模型求出的產(chǎn)流量R。先進(jìn)入自由水蓄量S，再劃分水源，如圖1.4所示。

1.4 自由水蓄水庫的結(jié)構(gòu)

Fig.1.4 The structure of the free water rervoir

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此水庫有兩個(gè)出口，一個(gè)底孔形成地下徑流RG，一個(gè)邊孔形成壤中流RSS，其出流規(guī)律均按線性水庫出流。由于新安江模型考慮了產(chǎn)流面積FR問題，所以這個(gè)自由水蓄水庫只發(fā)生在產(chǎn)流面積上，其底寬FR是變化的，產(chǎn)流量R進(jìn)入水庫即在產(chǎn)流面積上，使得自由水蓄水庫增加蓄水深，當(dāng)自由水蓄水深S超過其最大值SM時(shí)，超過部分成為地面徑流RS。模型認(rèn)為，蒸散發(fā)在張力水中消耗，自由水蓄水庫的水量全部為徑流。

圖1.4中：S為自由水蓄水庫的蓄水深；SM為自由水蓄水庫的蓄水容量；FR為產(chǎn)流面積。底孔出流量RG和邊孔出流量RSS分別進(jìn)入各自的水庫，并按線性水庫的退水規(guī)律流出，分別成為地下水總?cè)肓鱐RG和壤中流總?cè)肓鱐RSS。并認(rèn)為地面徑流的坡地匯流時(shí)間可以忽略不計(jì)。所以地面徑流RS可認(rèn)為與地面徑流的總?cè)肓鱐RS相同。

由于產(chǎn)流面積FR上自由水的蓄水容量還不能夠認(rèn)為是均勻分布的，即SM為常數(shù)是不太合適的，需要考慮SM的面積分布。這實(shí)際上就是飽和坡面流的產(chǎn)流面積不斷變化的問題。

1.5 流域自由水蓄水容量曲線

Fig.1.5 The free water storage capacity curve

模仿張力水分布不均勻的處理方式，把自由水蓄水能力在產(chǎn)流面積上的分布也用一條拋物線來表示，見圖1.5。即

FSSMF?EX

?1?(1?)(1-11)

FRSMMF式中：SMF?為產(chǎn)流面積FR上某一點(diǎn)的自由水容量；SMMF為產(chǎn)流面積FR上最大一點(diǎn)的自由水蓄水容量；

FS為自由水蓄水能力?SMF?值的流域面積；FR為產(chǎn)流面積；EX為流域自由水蓄水容量曲線的指數(shù)。

產(chǎn)流面積上的平均蓄水容量深(SMF)為

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SMF?SMMF (1-12)

1?EX在自由水蓄水容量曲線上S相應(yīng)的縱坐標(biāo)AU為

S1?EX

AU?SMMF[1?(1?)] (1-13)

SMF)式中：S為流域自由水蓄水容量曲線上的自由水在產(chǎn)流面積上的平均蓄水深；AU為S對應(yīng)的縱坐標(biāo)。

顯然，SMMF和SMF都是產(chǎn)流面積FR的函數(shù)，是無法確定的變量。這里假定1SMMF與產(chǎn)流面積FR及全流域上最大一點(diǎn)的自由水蓄水容量SMM的關(guān)系仍為拋物線分布

FR?1?(1?則

SMMFEX) (1-14)

SMM1EXSMMF?[1?(1?FR)]SMM (1-15)

SMM?SM(1?EX) (1-16)

流域的平均自由水容量SM和拋物線指數(shù)EX對于一個(gè)流域來說是固定的，屬于模型率定的參數(shù)。已知SM和EX，就可以得到SMMF。

已知上時(shí)段的產(chǎn)流面積FR0和產(chǎn)流面積上的平均自由水深S0，根據(jù)時(shí)段產(chǎn)流量R，計(jì)算時(shí)段地面徑流、壤中流、地下徑流及本時(shí)段產(chǎn)流面積FR和FR上的平均自由水深S的步驟是：

FR?R/PE

S?S0?FR0/FR

SMM?SM?(1?EX)

SMMF?SMM?[1?(1?FR)1/EX]

SMF?SMMF/(1?EX)

S1?EXAU?SMMF[1?(1?)]

SMF)當(dāng)PE?AU?SMMF時(shí)，則

1RS?FR(PE?S?SMF) (1-17)

RSS?SMF?KSS?FR (1-18)

RG?SMF?KG?FR (1-19)

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S?SMF?(RSS?RG)/FR (1-20)

當(dāng)0?PE?AU?SSMF時(shí)，則

RS?FR?[PE?SMF?S?SMF(1?PE?AUEX?1)] (1-21)

SMMFRSS?KSS?FR(PE?S?RS/FR) (1-22)

RG?KG?FR(PE?S?RS/FR) (1-23)

S?S?PE?(RS?RSS?RG)/FR (1-24)

式中：KSS和KG分別為壤中流與地下徑流的日出流系數(shù)。

2.2.4 匯流計(jì)算

流域匯流計(jì)算包括坡地和河網(wǎng)兩個(gè)匯流階段。

坡地匯流是指水體在坡面的匯集過程，水流不但發(fā)生了水平運(yùn)動(dòng)，而且還有垂向運(yùn)動(dòng)。在流域的坡面上，地面徑流的調(diào)蓄作用不大，地下徑流受到大的調(diào)蓄，壤中流所受調(diào)蓄介于兩者之間。

河網(wǎng)匯流是指水流由坡面進(jìn)入河槽后，繼續(xù)沿河網(wǎng)的匯集過程。在河網(wǎng)匯流階段，匯流特性受制于河槽水力學(xué)條件，各種水源是一致的，新安江三水源模型中的河網(wǎng)匯流，僅指各單元面積上的水體從進(jìn)入河槽匯至單元出口的過程，而不包括單元出口到流域出口處的河網(wǎng)匯流階段[14]。

2.2.4.1 坡地匯流計(jì)算

新安江三水源模型中把經(jīng)過水源劃分得到的地面徑流RS直接進(jìn)入河網(wǎng)，成為地面徑流對河網(wǎng)的總?cè)肓鱐RS。壤中流RSS流入壤中流水庫，經(jīng)過壤中流蓄水庫的消退（壤中流水庫的消退系數(shù)為KKSS），成為壤中流對河網(wǎng)總?cè)肓鱐RSS。地下徑流RG進(jìn)入地下蓄水庫，經(jīng)過地下蓄水庫的消退(地下蓄水庫的消退系數(shù)為KKG)，成為地下水對河網(wǎng)的總?cè)肓?TRG)。其計(jì)算公式為

TRS(t)?RS(t)?U (1-25)

TRSS(t)?TRSS(t?1)?KKSS?RSS(t)?(1?KKSS)?U (1-26)

TRG(t)?TRG(t?1)?KKG?RG(t)?(1?KKG)?U (1-27)

TR(t)?TRS(t)?TRSS(t)?TRG(t) (1-28)

式中：U為單位轉(zhuǎn)換系數(shù)，可將徑流深轉(zhuǎn)化為流量，即從mm轉(zhuǎn)化為m3/s，U?F (F為流域面積；?t為時(shí)段長)，TR為河網(wǎng)總?cè)肓?m3/s)。

3.6?t12

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2.2.4.2 河網(wǎng)匯流計(jì)算

新安江三水源模型中用無因次單位線模擬水體從進(jìn)入河槽到單元出口的河網(wǎng)匯流。在本流域或臨近流域，找一個(gè)有資料的、面積與單元流域大體相近的流域，分析出地面徑流單位線，就可作為初值應(yīng)用。

計(jì)算公式為

Q(t)??UH(i)?TR(t?i?1) (1-29)

i?1N式中：Q(t)為單元出口處t時(shí)刻的流量值；UH為無因次時(shí)段單位線；N為單位線的歷時(shí)時(shí)段數(shù)。

由于單位線確定較為困難，經(jīng)常采用滯后演算法進(jìn)行河網(wǎng)匯流計(jì)算。即

Q(t)?CS?Q(t?1)?(1?CS)?TR(t?L) (1-30)

流域匯流計(jì)算的輸入是單元上的地面徑流RS、壤中流RSS、地下徑流RG及計(jì)算開始時(shí)刻的單元面積上壤中流流量和地下徑流流量值。輸出為單元出口的流量過程。

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3 新安江模型的參數(shù)

3.1 模型參數(shù)物理意義

新安江模型的參數(shù)一般具有明確的物理意義，可以分為如下4類：

3.1.1 蒸散發(fā)參數(shù)（K、WUM、WLM、C）

K為蒸散發(fā)能力折算系數(shù)，是指流域蒸散發(fā)能力與實(shí)測水面蒸發(fā)值之比。此參數(shù)控制著總水量平衡，因此，對水量計(jì)算是重要的。

它包括植物截留量。在植被與土壤很好的流域，約為20mm；WUM為上層蓄水容量，在植被與土壤頗差的流域，約為5～6mm。

WLM為下層蓄水容量。可取60～90 mm。

C為深層蒸散發(fā)系數(shù)。它決定于深根植物占流域面積的比數(shù)，同時(shí)也與WUM?WLM值有關(guān)，此值越大，深層蒸散發(fā)越困難。一般經(jīng)驗(yàn)，在江南濕潤地區(qū)C值約為0.15～0.20左右，而在華北半濕潤地區(qū)則在0.09～0.12左右。

3.1.2 產(chǎn)流量參數(shù)（WM、B、IMP）

WM為流域蓄水容量，是流域干旱程度的指標(biāo)。找久旱以后下大雨的資料，如雨前可認(rèn)為蓄水量為0，雨后可認(rèn)為已蓄滿，則此次洪水的總損失量就是WM，可從實(shí)測資料中求得，如找不到這樣的資料，則只能找久旱以后幾次降雨，使雨后蓄滿，用估計(jì)的方法求出WM。一般分為上層WUM、下層WLM和深層WDM。在南方約為120mm，北方半濕潤地區(qū)約為180mm。

B為蓄水容量曲線的方次。它反映流域上蓄水容量分布的不均勻性。如果有降雨徑流相關(guān)圖，則可根據(jù)Pa=0的曲線反求出蓄水容量曲線，并據(jù)此估計(jì)出B值。一般經(jīng)驗(yàn)，流域越大，各種地質(zhì)地形配置越多樣，B值也越大。在山丘區(qū)，很小面積(幾平方公里)的B為0.1左右，中等面積(300平方公里以內(nèi))的B為0.2～0.3左右，較大面積(數(shù)千平方公里)的B值為0.3～0.4左右。但需說明，B值與UM有關(guān)，相互并不完全獨(dú)立。同流域同蓄水容量曲線，如WM加大，B就相應(yīng)減少，或反之。

IMP為不透水面積占全流域面積之比。如有詳細(xì)地圖，可以量出，但一般不可能，可找干旱期降小雨的資料來分析，這時(shí)有一很小洪水，完全是不透水面積上產(chǎn)生的。求出此洪水的徑流系數(shù)，就是IMP。

3.1.3 水源劃分參數(shù)（SM、EX、KSS、KG）

SM為流域平均自由水蓄水容量，本參數(shù)受降雨資料時(shí)段均化的影響，當(dāng)用日為時(shí)14

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段長時(shí)，一般流域的SM值約為10～50mm。當(dāng)所取時(shí)段長較少時(shí)，SM要加大，這個(gè)參數(shù)對地面徑流的多少起著決定性作用，因此很重要。

EX為自由水蓄水容量曲線指數(shù)，它表示自由水容量分布不均勻性。通常EX取值在1~1.5之間。

KSS為自由水蓄水庫對壤中流的出流系數(shù)，KG為自由水蓄水庫對地下徑流出流系數(shù)，這兩個(gè)出流系數(shù)是并聯(lián)的，其和代表著自由水出流的快慢。一般來說，KSS?KG?0.7，相當(dāng)于從雨止到壤中流止的時(shí)間為3天。

3.1.4 匯流參數(shù)（KKSS、KKG、CS、L）

KKSS為壤中流水庫的消退系數(shù)。如無深層壤中流時(shí)，KKSS趨于零。當(dāng)深層壤中流很豐富時(shí)，KKSS趨于0.9。相當(dāng)于匯流時(shí)間為10天。

KKG為地下水庫的消退系數(shù)。如以日為時(shí)段長，此值一般為0.98~0.998，相當(dāng)于匯流時(shí)間為50~500日。

CS為河網(wǎng)蓄水消退系數(shù)，L為滯時(shí)，它們決定于河網(wǎng)地貌。

3.2 模型參數(shù)率定

參數(shù)的率定可以按照蒸散發(fā)～產(chǎn)流～分水源～匯流的次序進(jìn)行，各類參數(shù)基本上是相互獨(dú)立的[15]。主要率定過程參照如下。

3.2.1 日模型

日模型參數(shù)率定按照以下步驟分別進(jìn)行：

(1) 定出各參數(shù)的初始值。

(2) 比較多年總徑流。這是最基本的水量平衡校核。如有誤差，要首先修改K值，K是影響蒸發(fā)計(jì)算最大的參數(shù)，對于某些北方河流，夏季植物茂盛，而冬季則有封凍。冬季蒸發(fā)不可能用E601觀測，則應(yīng)考慮把K分為冬、夏各月定為不同的數(shù)值。

(3) 多年總水量基本平衡后，再比較每年的徑流，看很干旱的年與濕潤年份有無系統(tǒng)誤差。如有應(yīng)調(diào)整WUM、WLM和C。減小WUM將使少雨季節(jié)的蒸發(fā)減少，而對于很干旱的季節(jié)則無影響。WLM的作用與此相仿。加大C值將使很干旱的季節(jié)的蒸散發(fā)增大，而對于有雨季節(jié)則無此影響。在北方半濕潤地區(qū)可以找到干旱年份與濕潤年份之間的系統(tǒng)誤差，而在南方濕潤地區(qū)則不易找到。

(4)如上述差別并不明顯，則應(yīng)比較年內(nèi)干旱季與濕潤季之間的差別。在南方，主要是伏旱季的蒸散發(fā)計(jì)算是否正確的問題。如伏旱以后的初次洪水具有系統(tǒng)誤差，例如，15

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各年中這種洪水的計(jì)算值都偏大，則應(yīng)調(diào)整WUM、WLM和C值，使基本符合。如果在計(jì)算中發(fā)現(xiàn)W值在久旱后出現(xiàn)負(fù)值，則應(yīng)加大WM，不改變WUM和WLM。在計(jì)算中當(dāng)W為負(fù)值時(shí)以零處理是不對的，它破壞了產(chǎn)流量計(jì)算的前提。

新安江模型是蓄滿型，只要蒸散發(fā)計(jì)算基本正確了，產(chǎn)流總量的精度也就有保證了。一般流域，有80%左右的年份的年徑流誤差在7%以下是可能做到的[16]。

(5) 比較枯季地下徑流。如有系統(tǒng)偏大偏小，則應(yīng)調(diào)整KSS、KG，調(diào)整地下徑流、壤中流的比重。如有系統(tǒng)偏快偏慢，則應(yīng)調(diào)整，以改變匯流速度。

3.2.2 次模型

日模與次模的時(shí)段長不同，參數(shù)值不全部可以通用，但K、WM、WUM、WLM、B、IMP、EX、C與時(shí)段長無關(guān)，可以通用，SM、KG、KSS、KKG、KKSS與時(shí)段長有關(guān)，不可以通用。

調(diào)試時(shí)通常以洪水總量、洪峰值及峰現(xiàn)時(shí)間按允許誤差統(tǒng)計(jì)合格率最高為目標(biāo)函數(shù)。調(diào)試步驟如下：

(1) 比較洪水徑流總量。影響計(jì)算次洪徑流總量的主要因素除降雨外顯然是流域初始含水量W0，但當(dāng)已確定的情況下，可通過調(diào)整水源的比重來影響計(jì)算次洪徑流量，可調(diào)整SM和KG，兩個(gè)參數(shù)數(shù)值越大，地下徑流的比重越大，使次洪徑流量減少。

(2) 比較洪峰值。洪峰流量主要由地面徑流和壤中流組成，主要取決于SM、KKSS、當(dāng)SM確定后，調(diào)整KKSS和CS等參數(shù)，尤其是CS對洪峰起著很大的作用。

CS等參數(shù)，(3) 如果流量過程現(xiàn)出現(xiàn)整體的提前，主要調(diào)整L。

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4 新安江模型的應(yīng)用

新安江模型具有結(jié)構(gòu)簡單、參數(shù)少、模擬精度穩(wěn)定可靠和適用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，目前仍是在我國應(yīng)用最為廣泛的水文模型，其在水文預(yù)報(bào)、水資源規(guī)劃與管理等領(lǐng)域的應(yīng)用已取得巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益[17]。

新安江模型是我國建立的一個(gè)不斷發(fā)展的比較完整的適合我國濕潤和半濕潤地區(qū)應(yīng)用的降雨徑流模型，得到了國內(nèi)外的普遍認(rèn)可，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國很多流域的洪水預(yù)報(bào)中[18]。本文以英那河流域?yàn)檠芯繉ο螅攸c(diǎn)講述了新安江模型在英那河水庫洪水預(yù)報(bào)方案編制當(dāng)中的應(yīng)用。

4.1 流域概況

英那河位于遼寧省鞍山市境內(nèi)，是大連市的城市重要水源地。英那河有一級支流5條，二級支流1條，流域面積為1004km2，多年平均徑流深439.2mm，徑流量4.41億m3，境內(nèi)徑流量3.5億m3。

圖3.1 英那河流域水系及站點(diǎn)分布圖

Fig. 3.1 Water system and site map of Yingnahe valley

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英那河流域暴雨比較集中，大多數(shù)暴雨發(fā)生在7、8月份，一般在7月份下旬到8月上旬，持續(xù)時(shí)間在1~2天，更長達(dá)3天。英那河流域共有7處雨量站，1處水文站，1處水庫站，各類遙測站點(diǎn)8處。

4.2 流域洪水預(yù)報(bào)方案編制

英那河流域洪水預(yù)報(bào)方案分為產(chǎn)流方案和匯流方案，本文采用三層蒸發(fā)模型，產(chǎn)流為蓄滿產(chǎn)流，地面匯流采用時(shí)段單位線法，地下匯流采用線性水庫法。

4.2.1 模型參數(shù)優(yōu)選

新安江模型參數(shù)根據(jù)其物理意義，可分為四類：蒸散發(fā)參數(shù)、產(chǎn)流量參數(shù)、水源劃分參數(shù)及匯流參數(shù)[19]，如下表3.1所示。本文采用遺傳算法進(jìn)行參數(shù)優(yōu)選，根據(jù)流域特性初選一組參數(shù)，再用遺傳算法進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，最后優(yōu)選參數(shù)如下表3.2所示。

表3.1 新安江模型參數(shù)

Tab.3.1 The parameter of Xin anjiang model

類別符號

蒸散發(fā)參數(shù)

WUM

WLM

產(chǎn)流量參數(shù)

水源劃分參數(shù)

匯流參數(shù)

IMP

KKG

含義

蒸散發(fā)能力折算系數(shù)

上層蓄水容量，它包括植物截留量

下層蓄水容量

深層蒸散發(fā)系數(shù)

流域蓄水容量

蓄水容量曲線的方次

不透水面積占全流域面積之比

流域穩(wěn)定下滲率

地下水庫的消退系數(shù)

蓄泄常數(shù)

表3.2 新安江模型產(chǎn)流參數(shù)

Tab.3.2 The runoff generation parameter of Xin anjiang model

參數(shù)符號

WUM

WLM

參數(shù)取值

0.70

120

0.30

0.18

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4.2.2 產(chǎn)流模擬計(jì)算

統(tǒng)計(jì)各場洪水徑流模擬結(jié)果，根據(jù)《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范SL250-2000》評定新安江產(chǎn)流模型模擬效果，其結(jié)果及其誤差如表3.3所示。

表3.3 產(chǎn)流模擬結(jié)果

Tab.3.3 Runoff results by Xin anjiang model

流域平均降雨量徑流系數(shù) 實(shí)際凈雨模擬凈雨絕對誤差相對誤差是否合格

124.4

115.8

118.2

62.6

122.8

202.3

104.1

87.7

0.20

0.68

0.62

0.92

0.77

0.79

0.80

0.81

23.98

80.43

71.6

54.25

90.45

142.57

84.01

70.59

30.08

70.22

89.88

58.66

93.73

165.53

89.0

76.11

6.1

-10.21

18.28

4.41

3.28

22.96

4.99

5.52

25%

-13%

26%

16%

否

是

否

是

場次洪水

20110626

20120424

20120710

20120728

20130702

20130716

20130730

20130816

由表3.3可知，模型產(chǎn)流模擬的8場中有兩場不合格，總的合格率為75%。

4.2.3 匯流模擬計(jì)算

通過上述模型產(chǎn)流計(jì)算出場次洪水逐時(shí)段的地面、地下凈雨過程，再采用匯流模型計(jì)算出流域出口斷面的出流過程，同時(shí)根據(jù)《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范SL250-2000》進(jìn)行精度評定，場次洪水的洪峰流量、峰現(xiàn)時(shí)間及模擬效果如下表3.4所示。

表3.4 匯流模擬結(jié)果

Tab.3.4 Confluence results by Xin anjiang model

場次洪水實(shí)測洪峰預(yù)報(bào)洪峰絕對誤差相對誤差實(shí)測峰現(xiàn)時(shí)間峰現(xiàn)時(shí)間誤差是否合格

20110626 294.8 359.4 64.6 22% 4 1 否

20120424 993.7 859.6 -134.1 -13% 3 2 是

20120710 463.6 567.4 103.8 22% -1 -1 否

20120728 618.7 593.1 -25.6 -4% -3 1 是

20130702 1390.8 1156.6 -234.2 -17% 0 0 是

20130716 583.9 659.3 75.4 13% 1 1 是

20130730 470.7 499.2 28.6 6% 3 0 是

20130816 1304.6 1319.3 14.8 1% 4 0 是

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

由上表3.4可知，8場洪水有兩場洪水不合格，場次洪水20110626、20120710不合格的主要原因是由于其產(chǎn)流模型計(jì)算不合格，也有誤差累積因素，包括模型誤差、計(jì)算誤差等。典型場次洪水匯流模擬過程如下圖3.5所示。

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

圖3.5 典型場次洪水模擬匯流過程

Fig.3.5 The convergence process of typical flood events

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

結(jié) 論

水文過程具有高度非線性、時(shí)變性和空間分布性等特點(diǎn)，如何根據(jù)實(shí)測水文資料選擇合理的水文模型模擬出貼近實(shí)際的水文過程一直是水文學(xué)及水資源領(lǐng)域內(nèi)面臨的難題之一。通過新安江模型對嫩江流域洪水預(yù)報(bào)方案的編制，可以看出預(yù)報(bào)方案的精度會(huì)受到眾多因素的影響，如流域下墊面條件、河道狀況、測站分布、旱和水資源管理提供科學(xué)、合理的洪水預(yù)測預(yù)報(bào)資料條件等，以河道匯流為主且區(qū)間雨量測站密度相對較大的預(yù)報(bào)站點(diǎn)。預(yù)報(bào)方案合格率相對較高。

新安江模型發(fā)展至今，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國很多流域的洪水預(yù)報(bào)中，并逐漸向水資源管理、水土資源評價(jià)、面源污染預(yù)測、氣候變化和人類活動(dòng)影響研究的多功能的水文模型發(fā)展，但依然存在一些問題，在應(yīng)用過程中，還需要不斷的改進(jìn)和完善。

流域水文模擬結(jié)課報(bào)告

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