6 新安江模型PPT课件

大量资料表明，WWM～f/F有如下关系：
1 f (1 WWM )B
F
WWMM
或 f 1 (1 WWM )B
F
WWMM
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(6 - 4)
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则：
1
WWMM
WM 0 WWMd(f / F) 1 B
对纵坐标积分:
(6 - 5)
W
A (1 f )dWWM
A
(1
E :时段蒸散发量
R :时段产流量
WW1, WW2 :时段初末的土壤含水量
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式(6 1)中, R RS RG,即
RG FC
RS R - RG P - E - FC
FC : 时段稳定下渗量
(6 - 2)
b）流域蓄水容量曲线（超蓄产流模型的核心）
WWM：流域蓄水容量 WWMM:流域最大蓄水容量 WM：流域平均蓄水容量
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利用流域蓄水容量曲线计算产流量（右图）：
W：流域原有蓄水量，相应纵标A
W分布：(f/F)A左边蓄满，右边未蓄满， 假定按水平分布。
以此时段为基础：
降雨P，蒸散发E，径流量R，损失量L 满足如下水量平衡关系（超蓄产流方程）：
R (P E) (W2 W1)
(6 - 3)
与“超渗产流”模型的区别：
“超蓄产流”模型先计算R，在分成RS、RG； “超渗产流”模型先计算RS、RG，再合成R。
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（2）超蓄产流模型的结构 a）点模型 以含气层缺水量为控制条件，就流域中某点而言：
蓄满前: 蓄满后:
P P
E E
WW2 R
WW1
(6 -1)
式中: P :时段降雨量
产流计算特点：雨强对产量无影响，产流量取决于P－E与W。
(6 - 7)
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模型参数：WM与B WM：流域干燥时的缺水量，代表
流域干旱情况，气候因素； B：蓄水容量在流域上的分布不均
匀性，B＝0时分布均匀，愈大愈不均匀， 决定于地形、地质条件。
d）地面、地下径流的划分（分水源）
产流面积变化，则：
6 新安江模型
目录
1. 概述 2. 二水源新安江模型 3. 三水源新安江模型 4. 新安江模型的改进 5. 新安江模型的应用
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1、概述
新安江模型简介
一、新安江流域水文模型系列
新安江模型是华东水利学院（河海大学）水文系1973年对新安江水 库作入库流量预报时提出来的，是一个分块式的概念性流域降雨径流模 型。可以用于湿润地区和半湿润地区的湿润季节。
WWM )dWWM
0
F
0
WWMM
A
WWMM 1-
(1 -
W
1
) 1 B
WM
(6 - 6)
c）流域产流计算 P－E>0时，产流，否则不产流 ，产流时：
P E A WWMM时: R P E (WM W) P E A WWMM时:
R P - E - (WM - W) - WM1- (P - E A)/WWMM 1B
单元流域面积要适中，使得在每块面积上降雨比较均匀，并有一定数 目的雨量站；(泰森多边形)
其次，尽可能是单元流域与自然流域相一致；若流域中有大中型水库， 则水库以上的集水面积即可作为一个单元流域。
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Rainfall Averaging Methods
Thiessen Polygons
D
A4
A5
A3
E
C
B
A
A2
测站
ai
(%)
A
24
B
21
C
37
D
8
E
10
A1
合计
100
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5
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模型结构
为了考虑降水和流域下垫面分布不均匀的影响， 新安江模型的结构设计为分散性的，分为：蒸散发计算， 产流计算，分水源计算和汇流计算四个层次结构。
层次 1层 2层
3层
4层
最初的新安江模型：二水源模型——地表径流、地下径流；编制新 安江入库洪水预报方案
80年代初：三水源模型——地面径流、壤中流、地下径流（引入了 萨克拉门托模型与水箱模型中的用线性水库函数划分水源的概念）；
1984～1986年：提出四水源模型——地面径流、壤中流、快速地下 径流、慢速地下径流。
之后，其它改进。
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二、模型的总结构
小流域——集总模型
大面积流域——分块模型
分块模型把流域分成许多块单元流域，对每个单元流 域做产汇流计算，可以得到单元流域的出口流量过程。再 进行出口一下的河道洪水演算，并得流域的流量过程。把 每个单元流域的出流过程相加，就求得了流域出口的总出 流过程。
划分单元的目的：处理降雨分布的不均匀性(用面雨 量带来面积均化)；其次是下垫面条件变化(水库等)。因 此:
KKG
地下径 流过程
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二、二水源新安江模型的微结构
（一）用超蓄产流（即“蓄满产流”）模型计算总径流R、地表径流RS 及地下径流RG （1）超蓄产流模型概念 超蓄产流模型是目前我国湿润地区的主要产流模型。
“蓄满”，指含气层的土壤含水量达到田间持水量，而非土壤完全 饱和；
“超蓄产流”指土壤达到田间持水量以前不产流，所有降雨都被土 壤吸收，成为薄膜水和张力水；而在土壤达到田间持水量以后，所 有降雨（除去同期蒸发）都产流。这时土壤的下渗能力为稳定下渗 率，稳定下渗量FC补充地下水，形成地下径流，而超渗的部分则形 成地表径流。
P E FC时:
RG FC(f/F) FC
R
P-E
RS R - RG
(6 - 8)
P - E FC时:
RS 0, RG R
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例6-1:
超蓄产流模型产流量计算示例 WM＝120mm，B＝0.3，FC＝18mm/d
功能 蒸发 产流 水源划分 计算 计算 二水源 三水源
汇流计算
坡面汇流
河道汇流
方法 三层 蓄满 稳定下 自由水 单位线或线性水 马斯京根法或滞
模型 产流 渗率 水库 库或滞后演算法
后演算法
参数 KC WM FC
SM
UH或
KE
UM B
EX
CS
XE
LM IM
KG
CI
或
C
KI
CG
L
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2、二水源新安江模型
一、二水源新安江模型基本结构(状态变量（模型参数）)
蒸散发E
降雨P 蒸发皿蒸发EI
透水面积 土壤湿度
WUM EU
WLM EL
ED
C
W 上层
WU 下层
WL 深层
WD
WM B
径流
FC
R
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不透水面积
IMP
地面径流 UH RS
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地面径 流过程
单元流域 KE 出流过程 XE
径流 R
地下径流 RG