工程水文学 第6章 水文模型

新安江（三水源）流域水文模型
新安江三水源模型简介
流域蒸发： 三层模式 土壤含水量：递推公式 流域产流： 蓄满产流模式 分水源： 自由水水库 坡面汇流： 线性水库 河网汇流： 无因次时段单位线 河道汇流： 马斯京根法
流域三层蒸发模式
WUm WLm
上层蒸发 Eu=EP EP=βE水
下层蒸发
AU+R<S’mmFr
S’mmFr
F R S S RS
1 (1 S 'm )EX
r
S 'mmFr
mFr
R AU+P AU
S 'mmeFr
[1 (1
S SmFr
]1/(1EX )
S
AU
ΔS
RsmΔFSr
AU R S'mmFr
S
0
β
1.0 Rss =FrKSSS
Rg =FrKgS
分水源公式
TRg TRg，i+1 = KKgTRg,i +(1- KKg)Rg,i TRss,i+1 = KKssTRss,i +(1- KKss)Rss,i
TRss
河网汇流无因次时段单位线
u
t
河道汇流马斯京根法
Q下，2 ＝ Ｃ０Q上，2 ＋Ｃ１ Q上，1 ＋Ｃ２ Q下，1
C0
0.5t Kx K Kx 0.5t
AU+R≥SmmF
Rs Fr R S SmFr
Rss=SmFrKss Fr
Rg=SmFrKg Fr
AU+R<SmmF
Rs
Fr
R
S
SmF
SmF [1
(R AU )]1EX SmmF
Rss(RSFra bibliotekRs Fr
)Kss Fr
Rg
(R
S
Rs Fr
)K g Fr
坡面汇流线性水库
Rg
Rss
第六章 水文模型
第一节 概述 第二节 水文系统理论模型 第三节 水文概念性模型
第一节 概述
➢ 模型分类： 水文物理模型、水文数学模型 确定性模型、随机模型 系统模型（黑箱模型）、概念性模型 集总模型、分布模型 时变、时不变模型；线性、非线性模型
➢ 模型效率：
模型效率（确定性系数的计算）
两个不同模型 效率的比较
E
W
三
W m 、b
R
水
Sm 、EX
源
SmFr
Fr
模
Kss
型
Rs
R ss
运
KKss
行
Qs
Q ss
框
Ut
图
Q上
K 、x
Q下
S0 、Fr0
S
Kg
Rg
KKg
Qg
本章的基本要求
➢了解水文模型的概念 ➢掌握水文系统的概念 ➢了解水文模型的类型 ➢熟悉新安江模型产流计算的原理
WL WLm
(Ep
Eu )
EL
C(Ep Eu )
WL C WLm WL C WLm
总蒸发 E = Eu + EL
土壤含水量递推公式
WUm WLm
Wt+1= Wt - Et + Pt - Rt
(WUt EUt Pt Rt ) WU t1
WU m
WUt1 WU m WUt1 WU m
WLt+1= Wt+1 – WUt+1
蓄满产流公式
R
Pe
W0
Wm Wm(1
Pe A Wm' m
)1b
R Pe W0 Wm
A Pe Wm' m A Pe Wm' m
Wm' m (1 b)Wm
A
Wm' m[1
(1
W0 Wm
1
)1 b
]
已知：分R 、水P源e 、自S0由、F水r0 水参库数：EX 、Sm S'mm Sm (1 EX )
S’mm
S’m
S'mmFr S'mm [1 (1 Fr )1EX ] S’mmFr
1 (1 S 'm )EX
S 'mmFr
S mFSrmFr
S 'mmFr 1 EX
自由水水库 Sm
（位于产流面积）
S
SS0
Fr 0 Fr
部全分面产产流流
β=Fs/Fr
Fr=R/Pe
Rs
Fr 分R水 S源 S自mFr由 水SmF水r [1库 (RSmmAFrU )]1EX
C1
0.5t Kx K Kx 0.5t
C2
K K
Kx 0.5t Kx 0.5t
新安江模型参数
流域产流：β、Wm、b、WU、WL、C 分水源： Sm、EX、Kss、Kg 坡面汇流：KKss、KKg 河网汇流：K，n 河道汇流：K、x
E水
P
新
β
安
Ep
Wm、WUm、WLm、C
江
第二节 水文系统理论模型
一、水文系统的概念
系统输入
系统输出
系统的功能 （作用）
二、总径流线性响应模型（SLM模型）
三、线性扰动模型（LPM模型）
第三节 水文概念性模型
一、新安江（三水源）流域水文模型 二、SCS模型 （Soil Conservation Service) 三、水箱（Tank）模型