丹麦技术大学提出的NAM模型以及原华东水利学院赵人俊教授提出的新安江模型。这些概念性水文模型对流域的降雨径流过程进行了较为细致的模拟。由于这些模型具有较好的结构形式和良好的模拟预报精度因此在洪水实时预报中得到广泛地应用。本文主要介绍国内应用最为广泛的新安江三水源模型。
12新安江模型的基本原理
原华东水利学院的赵人俊教授于1963年初次提出湿润地区以蓄满产流为主的观点主要根据是次洪的降雨径流关系与雨强无关而只有用蓄满产流概念才能解释这一现象。上个世纪70年代国外对产流问题展开了理论研究最有代表性的著作是1978年出版的《山坡水文学》它的结论与赵人俊先生的观点基本一致传统的超渗产流概念只适用于干旱地区而在湿润地区地面径流的机制是饱和坡面流壤中流的作用很明显。20世纪70年代初建立的新安江模型采用蓄满概念是正确的。但对于湿润地区由于没有划出壤中流导致汇流的非线性程
f度偏高效果不好。80年代初引进吸收了山坡水文学的概念提出三水源的新安江模型。
新安江模型是分散性模型可用于湿润地区与半湿润地区的湿润季节。当流域面积较小时新安江模型采用集总模型当面积较大时采用分块模型。它把全流域分为许多块单元流域对每个单元流域作产汇流计算得出单元流域的出口流量过程。再进行出口以下的河道洪水演算求得流域出口的流量过程。把每个单元流域的出流过程相加就求得了流域的总出流过程。
该模型按照三层蒸散发模式计算流域蒸散发按蓄满产流概念计算降雨产生的总径流量采用流域蓄水曲线考虑下垫面不均匀对产流面积变化的影响。在径流成分划分方面对三水源情况按“山坡水文学”产流理论用一个具有有限容积和测孔、底孔的自由水蓄水库把总径流划分成饱和地面径流、壤中水径流和地下水径流。在汇流计算方面单元面积的地面径流汇流一般采用单位线法壤中水径流和地下水径流的汇流则采用线性水库法。河网汇流一般采用分段连续演算的Muski
gum法或滞时演算法但它一般不作为新安江模型的主体。
概念性模型的结构应该反映客观水文规律参数应该代表流域的水文特征把模型设计成为分散性的主要是为了考虑降雨分布不均的影响其次也便于考虑下垫面条件的不同及其变化。降雨分布不均不但对汇流产生明显的影响而且对产流也产生明显的影响。如果采用集总性模型应用面平均雨量来进行计算误差可能很大而且是系统性的。
新安江模型按泰森多边形法分块以一个雨量站为中心划一块。这种分法便于考虑降雨分布不均不考虑其它r