分布式水文模型地发展_现状及前景.pdfVIP

第2 期（总第172 期） 山西水利科技 No.2 （Total No.172） 2009 年5 月 SHANXI HYDROTECHNICS May.2009 1006－8139 （2009）02－63-04 分布式水文模型的发展、现状及前景 1 2 1 1 于兴杰 孙金丹 张树田 史福祥 （1.山西省电力勘测设计院，太原030001 ；2. 陕西煤炭地质局131 大队，陕西韩城715400） 摘 要：分布式水文模型的研究是当前水文建模领域最为活跃的研究方向之一，是解决流 域水文、生态和环境问题的有效途径。文中讨论了分布式水文模型的分类、一般结构、下垫 面因子、与GIS 和遥感技术的关系、参数率定、应用领域等问题，指出分布式水文模型发展 面临的问题并展望了未来的发展方向。 关键词：分布式水文模型；下垫面因子；遥感技术；GIS 中图分类号：P334 文献标识码：B 为雷达测雨技术和卫星云图技术的进步，为提供降雨量实时 1 水文模型概况 空间分布创造了条件，为分布式水文模型的发展铺平了技术 流域水文模型是水文科学中一个最重要的分支之一，是 道路；流域对自然和人为因素的响应研究以及流域管理决策 研究水文自然规律和解决水文实践问题的主要工具。严格说 人员的需求，极大地推动了分布式水文模型的发展。1986 年 来，水文模型可以分为确定性模型和随机性（统计）模型。确 丹麦水力学研究所、英国水文研究所和法国的SOGREAH 合 定性模型应用有限的物理学规律描述水文过程，其预测结果 作开发的系统水文欧洲SHE 是最早为人所知的分布式水文 不存在不确定性；随机模型应用概率理论和随机性过程描述 模型，它致力于模拟水文循环的所有重要环节。Famiglietti－ 水文环节，其预测结果多为条件概率的形式。确定性模型根 ［1］ ［1］ eta1 将修改的TOPMODEL 和一个表面能量平衡模型耦 据模型对流域是空间集总式的还是分布式的描述，以及对水 合在一起，计算整个流域范围内的蒸散发空间变化。Wig－ 文过程是经验性描述、概念性描述还是完全物理描述，可将 mostaeta1 ［1］建立了一个分布式的水文—植被模型，研究复杂 模型进一步划分为黑箱模型、概念模型和基于物理学的分布 地形条件下的流域水文过程。本文立足于分布式水文模型的 式模型。 研究成果，归纳了分布式水文模型的分类、一般结构、下垫面 黑箱模型、概念模型和物理模型分别代表确定性水文模 因子、与GIS 和遥感技术的关系、参数率定、应用领域等问 型的不同发展阶段。黑箱模型基于传输函数，几乎没有任何 题，论述了分布式水文模型未来发展方向。 物理意义；概念模型介于完全物理描述和经验式黑箱模型之 2 分布式水文模型分类 间；基于物理的水文模型建立在人们对控制流域响应的水文 过程的物理认识的基础之上。由于流域的水文异质性，物理 2.1 现有分布式水文模型 模型必须对流域进行离散化，使得模型计算单元内的水文性 20 世纪70 年代以来，水文学家已经提出了众多的分布 质满足物理学的均一性要求，因而，物理模型是空间分布式