常见水文模型参数率定优秀课件
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第四章 水质模型ppt课件
第四章 水质模型
第一节 污染物扩散规律
一静水环境中的分子扩散规律 二动态水环境中的移流扩散规律 三扩散方程的解析
第四章 水质模型
一、静水环境中的分子扩散规律
静止的水体中存在分子的不规则运 动，从而使在水中的微粒也作不规 则的运动，这个现象早已在1826 年为布朗的著名实验证实。
费克（Fick）扩散（分子扩散）： 由于水的分子运动而使水中的污染物质发生扩散
某些物质在水中的分子扩散系数（ cm2·s-1，水温为20℃）
物质 氧
二氧化碳 一氧化氮
氨 氯 氢 氮 氯化氢 硫化氢 硫酸
扩散系数D 1.80×10-5 1.50×10-5 1.51×10-5 1.76×10-5 1.22×10-5 5.13×10-5 1.64×10-5 2.64×10-5 1.80×10-5 1.73×10-5
式中：u、u、分别是点时均流速在x、y和z方向上的分量。
紊动扩散
ut Exx2c2Eyy2c2Ezz2c2
第四章 水质模型
随流紊动扩散方程为:
ut ui
c xi
2c E
xixi
u u t u x c y c z c E ( x 2 c 2 y 2 c 2 z 2 c 2)
第四章 水质模型
一、移流扩散方程
设流体质点具有瞬时流速矢量 在x、y、vz直角坐标上的分量分别为u、v、w：
y，v
uuu'
vvv'
www'
x，u
z，w
图 直角坐标系下的瞬时流速分量
对层流: u′、 v′、w′为零
移流扩散：由于时均流速使污染物质发生输移的现象 紊动扩散：由于脉动流速使污染物质发生输移
水文统计课件：6 - 估计理论(2016)
极大似然法
设随机变量X的密度函数 f (x;1,2 ,......, l )
，其中1,2 ,......, l 为 l 个未知参数，
X1, X 2 ,......, X n 为X 的样本，则n维随机变 量（X1, X 2 ,......, X n ）的联合概率密度函数 为：
L(x1, x2 ,...... xn;1,2 ,......, l )
矩也必相应地趋近于总体的各阶矩。
可以证明： 样本的各种数字特征都是总体同名特征的矩 估计量。
k (1,2,......,
l )
E(X
k)
1 n
n i1
X ik， k
1,2,3,......,
l
k (1,2,......, l )
E[ X
E(X )]k
1 n
n i 1
(Xi
X )k， k
f (x1, x2 ,...... xn;1,2 ,......, l )
n
f (xi ;1,2 ,......, l ) i 1
上式称为样本的似然函数。
设 (x1, x2,......, xn )为一实测样本，则随机 变量 X1, X 2 ,......, X n 落在点(x1, x2,......, xn )邻域 内的概率为：
1,2,3,......,
l
解方程组得：
^
i i ( X1, X 2 ,...... X n )， k 1,2,3,......, l
作为参数 i 的矩估计量。当观测到一个具体的样本
（x1，x2，…，xn）时代入上式估计量，得一组估计
值
^
i
( x1 ,
x2
,......
常见水文模型参数率定
3/8/2011
三、常用洪水预报模型
神经网络模型（BP模型）
（1）参数文件（PAR）文件标准格式如下： !FORECAST_TYPE为预报输出类型，Q表示流量，Z表示水位；INPUT_TYPE为dis文件的类型（流量 或水位）,FORECAST_TYPE为预报文件dio的类型；s1为估计的预测值为当前样本中最大值的倍数， s1≥1；s2估计的预测值为当前样本中最小值的倍数，s2≤1；ITER为模型迭代次数，范围设置为 1000-20000。 &SETUP_TABLE INPUT_TYPE=Q FORECAST_TYPE=Q s1=1.2 s2=1. ITER=1500 KKK1=1 KKK2=4 / （2）等时段面雨量输入文件（PA）为系统标准格式。 （3）等时段水位流量输出文件（OUT）为系统标准格式。
3/8/2011
二、模型参数的性质与约值
三水源蓄满产流模型参数
SM：
SM是个重要的参数，决定了地表径流的多少，影响洪峰形态，优 选调试时往往以洪峰为主要目标。 由于使用时段递推计算的差分格式，对雨强有均化作用。所以计 算时越短，相应的SM越大。如取时段长度为日， SM在山区10或更 小，南方土深林茂处取50或更大；如时段长为6小时， SM在山区则 加大至20。 SM的值与地质条件有关系，花岗岩37，砂岩16，板、页岩7。
2
20
3.7
5
6.3
7.6
9
12
15
3/8/2011
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 10 300 205 215 225 235 245 255 265
三、常用洪水预报模型
降雨径流相关图法
参数文件（PAR）文件标准格式如下： 11201780（尼尔基） 112017801A P_RWLL PARAMETER 1 //查曲线方式代码，等于1表示用累计雨量查曲线，不等于1表示用时段雨量查曲线// 70 //土壤最大初损量Im// 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.85 0.85 0.85 0.85 0.93 0.93 0.93 //12个月的土壤含水量日衰 减系数KD//
工程水文第4章水文统计的基本知识精品PPT课件
Ｐ（A／B）＝Ｐ（B／A）Ｐ（A）/ Ｐ（B）
＝0.3×0.1 / 0.2
＝0.15
第三节 随机变量及其概率分布
一、水文随机变量 随机变量是表示随机试验结果的数 量表示。水文随机变量一般指水文特征 值，如水位、流量、雨量等，属连续型 随机变量。
二、随机变量的概率分布
随机变量的取值x与其概率P 的对应关系，
二、概率
随机事件A在试验结果中可能出现也可 能不出现，但其出现可能性的大小的数量标 准就是概率。
古典概率表达式
P(A) m n
三、频率
水文事件不属古典概型事件，只能通过
试验来估算概率。设事件A在ｎ次试验中出 现了ｍ次，则称
W (A)
m n
为事件A的频率。
试验者 蒲丰 皮尔逊 皮尔逊
掷币试验出现正面的频率表
称为随机变量的概率分布。水文统计学研究随 机变量的取值大于某一个值的概率
F（x）＝P（X＞x）
称此为随机变量的概率分布函数或概率 分布曲线。
x
1100
某雨量站的年雨量分布曲线
1000
900
800
700
0.2
0.4
0.6
0.8
（（（1（）23）4）年）年P雨P（雨（量X量X＞超小≤x过）于9x=08）000m0=.mm1的m0的的.概1设概的率计率设值计x值x
P（P（PX（＞Xx＞X9=＞08009x）09））5=m==m01.0-2.502.1= 0.9 P（X≤x 8=007）20=m1m－0.52=0.48
1.0
P（X ＞ x）
函数f（x）＝-F ’（x）为概率密度函数，
简称为密度函数或密度曲线。
f（x）
f（x）dx
＝0.3×0.1 / 0.2
＝0.15
第三节 随机变量及其概率分布
一、水文随机变量 随机变量是表示随机试验结果的数 量表示。水文随机变量一般指水文特征 值，如水位、流量、雨量等，属连续型 随机变量。
二、随机变量的概率分布
随机变量的取值x与其概率P 的对应关系，
二、概率
随机事件A在试验结果中可能出现也可 能不出现，但其出现可能性的大小的数量标 准就是概率。
古典概率表达式
P(A) m n
三、频率
水文事件不属古典概型事件，只能通过
试验来估算概率。设事件A在ｎ次试验中出 现了ｍ次，则称
W (A)
m n
为事件A的频率。
试验者 蒲丰 皮尔逊 皮尔逊
掷币试验出现正面的频率表
称为随机变量的概率分布。水文统计学研究随 机变量的取值大于某一个值的概率
F（x）＝P（X＞x）
称此为随机变量的概率分布函数或概率 分布曲线。
x
1100
某雨量站的年雨量分布曲线
1000
900
800
700
0.2
0.4
0.6
0.8
（（（1（）23）4）年）年P雨P（雨（量X量X＞超小≤x过）于9x=08）000m0=.mm1的m0的的.概1设概的率计率设值计x值x
P（P（PX（＞Xx＞X9=＞08009x）09））5=m==m01.0-2.502.1= 0.9 P（X≤x 8=007）20=m1m－0.52=0.48
1.0
P（X ＞ x）
函数f（x）＝-F ’（x）为概率密度函数，
简称为密度函数或密度曲线。
f（x）
f（x）dx
水文学第三章PPT课件
• 1）累积频率与随机变量的关系 • 水文特征值属于连续型随机变量，在分析
水文系列的概率分布时，用x≥xi的概率。累 积频率是指等量值和超量值累计出现的次数与 总观测次数之比。在实际应用中用样本系列频 率分布代替整体系列的频率分布。当样本容量 相当的大，而组距很小时，可以绘出频率分布 曲线。
第36页/共122页
F( x) P( X x) x f ( x)dx
表示随机变量X大于或等于值x的概率，其
几何曲线称作随机变量的概率分布曲线（水文学 上通常称累计频率曲线，简称频率曲线）。
第30页/共122页
f(x) f(xi) F(x)
密度曲线
dx xi
F( x) x f ( x)dx
x
分布曲线
x
第31页/共122页
第10页/共122页
4) 资料的随机性审查(Random Examination) 5)资料的独立性审查(Independence examination)
第11页/共122页
4.概率和频率
Probability & Frequency
4.1 概率和频率的基本概念 1)概率（Probability）
第26页/共122页
一般将这种对应关系称作随机变量的概率分 布规律，简称为分布律。可以用以下的分布图形表 示：
P
X
x1 x2 x3 x4 … … xn
离散型随机变量概率分布图
第27页/共122页
对于连续型随机变量：
变量的取值充满整个数值区间，无法一一列 出其每一个可能值，只能以区间的概率来分析其 分布规律。
第13页/共122页
有利于A的试验结果数m为介于0 ~ n之间的
数， 0 m n 随机事件A的概率 0 P( A) 1
水文系列的概率分布时，用x≥xi的概率。累 积频率是指等量值和超量值累计出现的次数与 总观测次数之比。在实际应用中用样本系列频 率分布代替整体系列的频率分布。当样本容量 相当的大，而组距很小时，可以绘出频率分布 曲线。
第36页/共122页
F( x) P( X x) x f ( x)dx
表示随机变量X大于或等于值x的概率，其
几何曲线称作随机变量的概率分布曲线（水文学 上通常称累计频率曲线，简称频率曲线）。
第30页/共122页
f(x) f(xi) F(x)
密度曲线
dx xi
F( x) x f ( x)dx
x
分布曲线
x
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第10页/共122页
4) 资料的随机性审查(Random Examination) 5)资料的独立性审查(Independence examination)
第11页/共122页
4.概率和频率
Probability & Frequency
4.1 概率和频率的基本概念 1)概率（Probability）
第26页/共122页
一般将这种对应关系称作随机变量的概率分 布规律，简称为分布律。可以用以下的分布图形表 示：
P
X
x1 x2 x3 x4 … … xn
离散型随机变量概率分布图
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对于连续型随机变量：
变量的取值充满整个数值区间，无法一一列 出其每一个可能值，只能以区间的概率来分析其 分布规律。
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有利于A的试验结果数m为介于0 ~ n之间的
数， 0 m n 随机事件A的概率 0 P( A) 1
常见水文模型参数率定
39 //P＋pa～R曲线的节点数M//
1 2 0 12.5 0 2
。。。。。。。。。。。。 39 3000 2917.5
3/8/2011
三、常用洪水预报模型
流域汇流经验单位线模型
单位线模型的参数为汇流曲线，为过程变量。汇流曲线由实测资
料分析出来，反映了一次洪水过程中影响流域汇流的一切因素。
决定汇流曲线的因素是流域自然地理特性及河槽水力条件。前者
负值，就要加大WM。
WM的值在半干旱地区170mm>半湿润地区120mm>湿润地区100mm。 WUM的值在植被较好的地区20mm >植被匮乏的地区5mm。 WM的加大主要在于加大WDM。
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二、模型参数的性质与约值
三水源蓄满产流模型参数
K：
蒸发皿实测的蒸发量乘上K就是流域蒸散发能力。 K的取值控制总的水量平衡，是非常重要的参数。
参数文件（PAR）文件标准格式如下：
11201780（尼尔基） 112017801A UH_B PARAMETER 1 1 1 20 //选取所采用的单位线代号// //单位线总数// //单位线序号，1、2、…// //单位线长度//
0 0 0 190 610 900 950 890 760 560 405 270 170 100 60 40 20 10 5 0
x1
权值修正 阈值修正 误差
x2
y
图例
xn
h i j
正向传播 反向传播
输入层
隐层
输出层
BP算法原理示意图
三、常用洪水预报模型
神经网络模型（BP模型）
模型参数 （1）FORECAST_TYPE ：BP模型模拟对象 Q表示流量，Z表示水位 （2）CALIBRATION ：BP模型是模拟状态还是预报状态 1表示模拟状态，0表示预报状态
水文模型介绍PPT课件
水文模型
定义：
据 Di ski n和 Clarke对模型所下的定义 : 模型 是一个复杂系统的简化体现 ,那么水文模型就是 对复杂水文系统的一种简化体现 。
具体地说 ,水文模型就是用一种特定的表达方式 来概化一定的水文系统 ,使它能够代表实际的水 文系统 ,并在一定的目标下代替实际的水文系统 。
通俗地说 , 水文模型就是用数学语言或物理模 型对现实水文系统进行刻划或比拟 , 并在一定的
第17页/共24页
新安江模型
三水源新安江模型：
4）汇流计算 新安江模型将流域汇流划分为两个阶段进行:河网
汇流阶段，河道汇流阶段。 河网汇流阶段采用一个时变线性系统按地面、壤
中和地下径流分别进行汇流计算，然后将经过流域调 蓄的各径流成分累积，并将总的径流 Q 演算到单元流 域的出口。
河道汇流采用马斯京根分段演算法。
第5页/共24页
水文模型
分类：
按照应用学科划分 ① 工程水文模型 ; ② 农业水文模型 ; ③ 土壤水 文模型 ; ④ 森林水文模型 ; ⑤ 都市水文模型等 。 依照研究对象分类 ① 降水模型 ;② 气温模型 ; ③ 蒸散发模型 ; ④ 土 壤水模型 ; ⑤ 地下水模型 ; ⑥ 地表径流模型 ; ⑦ 水资源模型 ; ⑧ 水质模型等 。 按 照 研 究 对 象 的 目 标 分 第6页/共24页
各层蒸散发的计算原则是，上层按蒸散发能力蒸发，上层 含水量蒸发量不够蒸发时，剩余蒸散发能力从下层蒸发，下层 蒸发与蒸散发能力及下层蓄水量成正比，并要求计算的下层蒸 发量与剩余蒸散发能力之比不小于深层蒸散发系数 C。否则， 不足部分由下层蓄水量补给，当下层蓄水量不够补给时，用深 层蓄水量补给。
第14页/共24页
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定义：
据 Di ski n和 Clarke对模型所下的定义 : 模型 是一个复杂系统的简化体现 ,那么水文模型就是 对复杂水文系统的一种简化体现 。
具体地说 ,水文模型就是用一种特定的表达方式 来概化一定的水文系统 ,使它能够代表实际的水 文系统 ,并在一定的目标下代替实际的水文系统 。
通俗地说 , 水文模型就是用数学语言或物理模 型对现实水文系统进行刻划或比拟 , 并在一定的
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新安江模型
三水源新安江模型：
4）汇流计算 新安江模型将流域汇流划分为两个阶段进行:河网
汇流阶段，河道汇流阶段。 河网汇流阶段采用一个时变线性系统按地面、壤
中和地下径流分别进行汇流计算，然后将经过流域调 蓄的各径流成分累积，并将总的径流 Q 演算到单元流 域的出口。
河道汇流采用马斯京根分段演算法。
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水文模型
分类：
按照应用学科划分 ① 工程水文模型 ; ② 农业水文模型 ; ③ 土壤水 文模型 ; ④ 森林水文模型 ; ⑤ 都市水文模型等 。 依照研究对象分类 ① 降水模型 ;② 气温模型 ; ③ 蒸散发模型 ; ④ 土 壤水模型 ; ⑤ 地下水模型 ; ⑥ 地表径流模型 ; ⑦ 水资源模型 ; ⑧ 水质模型等 。 按 照 研 究 对 象 的 目 标 分 第6页/共24页
各层蒸散发的计算原则是，上层按蒸散发能力蒸发，上层 含水量蒸发量不够蒸发时，剩余蒸散发能力从下层蒸发，下层 蒸发与蒸散发能力及下层蓄水量成正比，并要求计算的下层蒸 发量与剩余蒸散发能力之比不小于深层蒸散发系数 C。否则， 不足部分由下层蓄水量补给，当下层蓄水量不够补给时，用深 层蓄水量补给。
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自然科学水文统计基本原理与方法PPT课件
采用一个无因次的数字（均方差与均值的比值） 来衡量分布的相对离散程度，称为变差系数
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• 3．变差系数（离差系数，离势系数）
n
或
Cv
x
1 x
(xi x）2
i 1
n 1
n
n
•
＝算0得.4两0。个C说地v明区甲年地雨区量i1的的(年变nK雨差i 1量系1离数）散，2 程CV度1＝较3乙6C地0v/区12的0为0=i小01。.nK30i2，1C
• 1.水文经验累积频率曲线的绘制步骤
（1）实测水文样本系列按大小递减次序重新排
列。
n
（
2
）
统
计
各实
测
值
xi的
频
数
f
i及累计
频
数 i 1
fi
（3）计算累积频率
m
fi
Pm P(X xm )
i1 m
fi 1
i1
Pm 当各实测值xi的频数fi均为1时，
m n 1
（4）点绘经验累积频率曲线
• 显然，仍不能满足水 文计算的要求，必须 进一步寻求绘制和外 延频率曲线的方法。
3.3 水文经验频率曲线
• 例：某水文站有22年不连续的年最大流量资料，列于 表2—5第3栏，试绘制该站的经验频率曲线，并目估 延长，推求洪水频率为2％、1％和0.33％的流量。
①把历年的年最大流量资料，按大小递减次序排列，如 表2－5第5栏；
Pm
m n 1
(m
1,
2,
, n)
P －样本系列中第m项（以递减次序排列）随机变量的 经验频率（％）；
m－计算随机变量的序号（递减次序），等于该系列中 满足(X≥xm)的累计频数；
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• 3．变差系数（离差系数，离势系数）
n
或
Cv
x
1 x
(xi x）2
i 1
n 1
n
n
•
＝算0得.4两0。个C说地v明区甲年地雨区量i1的的(年变nK雨差i 1量系1离数）散，2 程CV度1＝较3乙6C地0v/区12的0为0=i小01。.nK30i2，1C
• 1.水文经验累积频率曲线的绘制步骤
（1）实测水文样本系列按大小递减次序重新排
列。
n
（
2
）
统
计
各实
测
值
xi的
频
数
f
i及累计
频
数 i 1
fi
（3）计算累积频率
m
fi
Pm P(X xm )
i1 m
fi 1
i1
Pm 当各实测值xi的频数fi均为1时，
m n 1
（4）点绘经验累积频率曲线
• 显然，仍不能满足水 文计算的要求，必须 进一步寻求绘制和外 延频率曲线的方法。
3.3 水文经验频率曲线
• 例：某水文站有22年不连续的年最大流量资料，列于 表2—5第3栏，试绘制该站的经验频率曲线，并目估 延长，推求洪水频率为2％、1％和0.33％的流量。
①把历年的年最大流量资料，按大小递减次序排列，如 表2－5第5栏；
Pm
m n 1
(m
1,
2,
, n)
P －样本系列中第m项（以递减次序排列）随机变量的 经验频率（％）；
m－计算随机变量的序号（递减次序），等于该系列中 满足(X≥xm)的累计频数；
常见水文模型参数率定.33页PPT
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
常见水文模型参数率定. 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
常见水文模型参数率定. 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生
水文地质参数的确定PPT
野外试验包括
抽水试验； 放水试验； 注水（压水）或渗水试验； 连通试验； 弥散试验（示踪试验）； 流速、流向测定试验等。
本章以介绍抽水试验为主，另外还有其它几项试验：渗水试验、 钻孔注水试验、地下水示踪试验、连通试验。
*
§1 抽水试验的目的任务
水文地质勘察
抽水试验––––是通过从钻孔或水井中抽水，来定量评价含水 层富水性，测定含水层水文地质参数和判断某些水文地质条 件的一种野外试验工作。
*
§3 抽水孔和观测孔的布置要求
水文地质勘察
二、水位观测孔的布置要求
1．布置抽水试验水位观测孔的意义 （1）利用观测孔的水位观测数据，可以提高井流公式所计算出的水文地质 参数的精度（避开抽水井的影响，获得真实水位）。这是因为： ① 观测孔中的水位，不存在抽水孔水跃值和抽水孔附近三维流的影响，能 更真实地代表含水层中的水位。 ② 观测孔中的水位，由于不存在抽水主孔“抽水冲击”的影响，水位波动 小，水位观测数据精度较高。 ③ 利用观测孔水位数据参与井流公式的计算，可避开因R值选值不当给参 数计算精度造成的影响。
*
§3 抽水孔和观测孔的布置要求
水文地质勘察
2．水位观测孔的布置原则
不同目的的抽水试验，其水位观测孔布置的原则是不同的。 （1）为求取含水层水文地质参数
一般应和抽水主孔组成观测线，所求水文地质参数应具有代表性。 一般应根据抽水时可能形成的水位降落漏斗的特点，来确定观测线 的位置。
① 均质各向同性、水力坡度较小的含水层：其抽水降落漏斗的平面 形状为圆形，即在通过抽水孔的各个方向上，水力坡度基本相等， 但一般上游侧水力坡度较下游侧为小，故在与地下水流向垂直方向 上布置一条观测线即可（图5—3A）。
*
(完整)水文模型 萨克拉门托模型精品PPT资料精品PPT资料
ROIMP=PX. PCTIM PX —— 降水量 PCTIM —— 永久性不透水面积比重 2）可变不透水面积上形成得直接径流 因为在可变不透水面积上也分为上下两个土层，各层的张力水容 量与透水面积上的一样，但不设自由水。总的张力水蓄量由上下两层 的张力水蓄量组成，上层张力水蓄量等于透水面积上的上土层张力水 蓄量 ,下土层张力水蓄量为ADIMC-UZTWC 。
萨克拉门托河
基本概念
萨克拉门托模型是集总式连续运算的确定性 流域水文模型，是以土壤含水量贮存、渗透、 排水和蒸散发特性为基础来模拟水温循环的综 合的河川径流流域模型。
萨克拉门托模型主要由降雨、融雪、蒸散发、 入渗、河网总入流及其河网汇流六个部分组成， 其中，土壤含水量计算模型是该系统的中心组 件。
水源划分及径流计算
水源划分及径流计算
渗透计算
下层水分饱和时水分从上层渗透到下层的渗透率为饱和渗透率（ PBASE）它是两种下层自由水贮存量与其相应的排水率乘积之和：
渗透计算
渗透计算
渗透计算
渗透公式中，渗透量是按一定的比例（PFREE）分配给下层 张力水和下层自由水的。而分配给下层自由水的渗透量，又按浅 层自由水和深层自由水的含水比（RATLS,RATLP）分配给浅层自 由水和深层自由水。
萨克拉门托流域水文模型
萨克拉门托流域水文模型
萨克拉门托流域水文模型是 天气局水文办公室萨克 拉门托预报中心、和于70年代初期在第IV号斯坦福模型 基础上改进和发展的。1973年研制成功了日流量模拟程 序，1975年又进一步提出了6h时段模拟程序，因它始用 于萨克拉门托河而得名
该模型功能较完善，能应用于大、中流域，又能适 应湿润地区和干旱地区，它在 的水文预报中得到了较广 泛的应用，也是我国引进的模型中人们较为熟悉的模型 之一。
萨克拉门托河
基本概念
萨克拉门托模型是集总式连续运算的确定性 流域水文模型，是以土壤含水量贮存、渗透、 排水和蒸散发特性为基础来模拟水温循环的综 合的河川径流流域模型。
萨克拉门托模型主要由降雨、融雪、蒸散发、 入渗、河网总入流及其河网汇流六个部分组成， 其中，土壤含水量计算模型是该系统的中心组 件。
水源划分及径流计算
水源划分及径流计算
渗透计算
下层水分饱和时水分从上层渗透到下层的渗透率为饱和渗透率（ PBASE）它是两种下层自由水贮存量与其相应的排水率乘积之和：
渗透计算
渗透计算
渗透计算
渗透公式中，渗透量是按一定的比例（PFREE）分配给下层 张力水和下层自由水的。而分配给下层自由水的渗透量，又按浅 层自由水和深层自由水的含水比（RATLS,RATLP）分配给浅层自 由水和深层自由水。
萨克拉门托流域水文模型
萨克拉门托流域水文模型
萨克拉门托流域水文模型是 天气局水文办公室萨克 拉门托预报中心、和于70年代初期在第IV号斯坦福模型 基础上改进和发展的。1973年研制成功了日流量模拟程 序，1975年又进一步提出了6h时段模拟程序，因它始用 于萨克拉门托河而得名
该模型功能较完善，能应用于大、中流域，又能适 应湿润地区和干旱地区，它在 的水文预报中得到了较广 泛的应用，也是我国引进的模型中人们较为熟悉的模型 之一。
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一、常用洪水模型概述
三水源滞后演算模型参数
CI：深层壤中流的消退系数，反映 洪水尾部退水的快慢。 CG：地下径流消退系数，反映地下 水退水的快慢。 CS：河网蓄水消退系数，反映洪水 过程坦化的程度。 LAG：滞后时段数，反映洪水过程 平移的程度。
一、常用洪水模型概述
马斯京根河道分段连续演算模型参数
马斯京根河道分段连续演算模型（MSK）
降雨径流相关图法（P—Pa—R）
流域汇流经验单位线（UH_B）
该类模型输入为 流域径流深系列 文件，输出为出 口断面水位流量 系列文件。
一、常用洪水模型概述
常用洪水预报模型
三水源蓄满产流模型 三水源滞后演算模型 马斯京根河道分段连 X 续演算模型
MP
一、常用洪水模型概述
二、模型参数的性质与约值
三水源蓄满产流模型参数
IM： 如有详细的地图，可以量出IM的值；在天然流域，一般只取值 0.01或0.02；但是，在城镇和水库库区则其值可能较大。 IM的值主要由过程线上非全流域产流的小突起来判断，这些小洪 水过程大多由不透水面积产生导致的直接径流产生，故可由这些小 洪水的拟合好坏来确定与调整IM的值。
二、模型参数的性质与约值
三水源蓄满产流模型参数
SM： SM是个重要的参数，决定了地表径流的多少，影响洪峰形态，优 选调试时往往以洪峰为主要目标。 由于使用时段递推计算的差分格式，对雨强有均化作用。所以计 算时越短，相应的SM越大。如取时段长度为日， SM在山区10或更 小，南方土深林茂处取50或更大；如时段长为6小时， SM在山区则 加大至20。 SM的值与地质条件有关系，花岗岩37，砂岩16，板、页岩7。
二、模型参数的性质与约值
三水源蓄满产流模型参数
C： C的值对湿润地区影响极小，而对半湿润地区及半干旱地区则影 响较大。 C的值与WLM和WDM的和有关，这个和越大，深层蒸发越难以发生 ，C值就越小，在北方半湿润地区0.08-0.15；反之则大，在南方林 地0.15-0.20。 C的值对久旱以后的洪水的影响较大。因此可用久旱以后的洪水 来调试C值，同时也可对WDM+WLM的值作相应的调整。
二、模型参数的性质与约值
三水源滞后演算模型参数
CG： 此值一般为0.98～0.998，相当于汇流时间为50～500天。它决定 地下水退水的快慢，用枯季资料很容易推求。
二、模型参数的性质与约值
三水源滞后演算模型参数
CS： CS的值可以控制洪水的形态，用次洪资料进行推求。 CS的值在0.1-0.3，相当于退水历时约半天，多为陡涨陡落的洪 水过程；较为平缓的洪水过程，CS的值在0.6-0.9，相当于退水历 时约2-10天。
二、模型参数的性质Βιβλιοθήκη 约值三水源蓄满产流模型参数
EX： EX决定了饱和坡面流产流面积的发展过程，一般取值在1-1.5。 该参数的变幅不大，可取定值1.5。
二、模型参数的性质与约值
三水源蓄满产流模型参数
KG和KI： KI+KG代表自由水出流的快慢。1000平方公里流域，一般为三天 ，KG+KI≈0.7，若为二天，则KG+KI≈0.8。这可以从流量过程线落 水段的转折点，粗估壤中流与地下水的量值，其比值就是KI/KG的 值。有的流域退水历时远大于三天，则应调整参数CI来处理。 SM与KG存在一定的相关性，SM越大，KG也愈大，反映了流域的蓄 水能力等水文特性。
X：子河段流量比重因素，反映河槽调蓄能 力的一个指标，即反映洪水过程坦化的程度。
MP：子河段数, 反映洪水过程平移的程度。
二、模型参数的性质与约值
三水源蓄满产流模型参数
WM（ WUM、WLM、WDM ）： WM的值要保证在计算过程中土壤含水量W不会出现负值。如W出现 负值，就要加大WM。 WM的值在半干旱地区170mm>半湿润地区120mm>湿润地区100mm。 WUM的值在植被较好的地区20mm >植被匮乏的地区5mm。 WM的加大主要在于加大WDM。
常见水文模型参数率定
一、常用洪水模型概述
该类模型输入为流域
常用洪水预报模型 内点雨量或面雨量系 列文件，输出为流域 径流深系列文件。
流域产流计算： 三水源蓄满产流模型（SMS_3）
流域汇流计算： 三水源滞后演算模型（LAG_3）
河道汇流计算：
该类模型输入为上断面 水位流量系列文件，输 出为下断面水位流量系 列文件。
三水源蓄满产流模型参数
WM（WUM、WLM、WDM）：流域平均蓄水容量,反映干旱程度的指标。 K：流域蒸散发折算系数，反映流域蒸散发能力。 B：流域蓄水容量曲线的方次，反映流域蓄水条件的不均匀性。 C：深层蒸发折算系数，决定于深根植物的覆盖面积。 IM：不透水面积比例。 SM：流域平均表层土自由水蓄水容量，反映洪峰形状、高低。 EX：自由水蓄水容量曲线的方次，反映自由水分布的不均匀性。 KG和KI：自由水蓄水库对地下水及壤中流的出流系数，反映直接 径流的退水历时天数。
二、模型参数的性质与约值
三水源滞后演算模型参数
CI： 如无深层壤中流，CI→0；当深层壤中流很丰富时， CI→0.40.8，相当于退水为2天。 CI→0.9，相当于退水为10天。它决定洪 水尾部退水的快慢。但它对整个过程的影响，远不如产流模型中SM 与KG/KI明显。 它的作用是弥补KG+KI ≈ 0.7的不足。
二、模型参数的性质与约值
三水源蓄满产流模型参数
K： 蒸发皿实测的蒸发量乘上K就是流域蒸散发能力。 K的取值控制总的水量平衡，是非常重要的参数。 K的参数率定通常将目标函数固定为多年水量平衡再计算而得。
二、模型参数的性质与约值
三水源蓄满产流模型参数
B： 它取决于流域地形地貌地质情况的均一程度，一般情况下它与流 域面积有关，对于小流域B值也小，对于几千平方公里的流域，B在 0.4左右。 B的值对径流量在时程上的分配有一定影响。B值大时，径流先少 后多，B值小时，反之，但这种影响是有限的。B的取值范围一般在 0.15～0.4，或更大些。 B的值对全流域蓄满的洪水不起作用，但在局部产流的小洪水时 是有作用的。