水文模型

《水文模型》在介紹水文模型發展概況、分類以及主要研究與應用領域的基礎上，將內容分為3篇；第一篇主要講述流域水循環與水文過程模擬，從流域與流域水循環基本概念開始，分為降水過程模擬、地表截留和入滲過程模擬、蒸散發過程模擬、地下水過程模擬以及產匯流過程模擬等，並以水文模型評估作為本篇的結束；第二篇主要論述概念性水文模型，從國內外常用的幾十種概念性水文模型中選擇了具有一定代表性、且以國外模型為主的6個概念性水文模型，包括新安江模型、水箱模型、SWMM模型、PRMS模型、HSPF模型以及HBV模型；第三篇主要討論分佈式水文模型，介紹了分佈式與半分佈式水文模型共7個，包括TOPMODEL、SHE模型、SWAT模型、VIC模型、TOPKA-PI模型、數字新安江模型以及PDTank模型。

目錄

叢書序

序一

序二

前言

第一篇 水文模型基礎

緒論 3

第一節 水循環與水文模型 3

第二節 水文模型發展回顧 4

第三節 水文模型的分類、應用及發展前景 8

第四節 小結 15

第一章 流域與流域水循環 17

第一節 流域和水系 17

第二節 流域水循環 20

第三節 流域特徵 24

第四節 流域數字高程模型 28

第五節 數字流域與水文模型 31

第六節 本章小結 36

第二章 降水過程模擬 37

第一節 降水及其分類 37

第二節 降水要素及其時空分佈特徵 41

第三節 平均降水量計算方法 47

第四節 降雪與降雨量劃分 49

第五節 融雪積雪過程模擬 51

第六節 本章小結 53

第三章 地表截留和入滲過程模擬 54

第一節 植物截留與填窪過程 54

第二節 下滲物理過程 58

第三節 天然條件下的下滲過程 62

第四節 經驗下滲曲線 68

第五節 本章小結 71

第四章 蒸散發過程模擬 72

第一節 蒸散發及其影響因素 72

第二節 流域蒸散發 83

第三節 潛在蒸散發量估算 84

第四節 實際蒸散發量估算 92

第五節 本章小結 98

第五章 地下水過程模擬 99

第一節 地下水運動基本概念 100

第二節 含水層分類與特性 102

第三節 地下水運動模擬 105

第四節 地下水運動數學模型與解法 112

第五節 本章小結 116開

第六章 產匯流過程模擬 117

第一節 徑流形成過程 117

第二節 徑流組成 120

第三節 流域產流過程模擬 124

第四節 聖維南方程組及其簡化 130

第五節 流域匯流過程模擬 132開

第六節 河道洪水演算 137

第七節 本章小結 141

第七章 水文模型評估 143

第一節 模型選擇 143

第二節 模型率定 144

第三節 模型驗證 151

第四節 模型評價 153

第五節 本章小結 157

第二篇 概念性水文模型

第八章 新安江模型 161

第一節 二水源新安江模型 161

第二節 三水源新安江模型 172

第三節 新安江模型改進 177

第四節 新安江模型應用實例 180

第九章 水箱模型 191

第一節 水箱模型基本原理 191

第二節 濕潤地區的水箱模型 195

第三節 乾旱和半乾旱地區的水箱模型 200

第四節 融雪積雪過程模擬 204

第五節 模型參數優選 205

第六節 水箱模型在牧馬河流域的應用 208

第七節 本章小結 212

第十章 SWMM模型 213

第一節 概述 213

第二節 模型基本結構 214

第三節 模型輸入參數 227

第四節 應用研究進展 230

第五節 計算實例 231

第六節 本章小結 236

第十一章 PRMS模型 238

第一節 概述 238

第二節 日徑流模擬 240

第三節 次洪過程模擬 253

第四節 參數優化與靈敏度分析 254

第五節 應用實例 255

第六節 本章小結 260

第十二章 HSPF模型 261

第一節 模型基本功能 261

第二節 模型基本原理 263

第三節 模型改進與功能擴展 275

第四節 應用實例 279

第五節 本章小結 280

第十三章 HBV模型 281

第一節 概述 281

第二節 模型基本原理 283

第三節 HBV模型在徑流模擬中的應用 289

第四節 HBV模型應用實例 292

第五節 本章小結 295

第三篇 分佈式與半分佈式水文模型

第十四章 TOPMODEL 299

第一節 概述 299

第二節 TOPMODEL基本結構 300

第三節 BTOPMC 301

第四節 改進的TOPMODEL及其功能 303

第五節 GIS技術在TOPMODEL中的應用 304

第六節 TOPMODEIJ應用實例 314

第七節 本章小結 321

第十五章 SHE模型 323

第一節 概述 323

第二節 SHE模型基本結構 323

第三節 SHE模型基本功能的擴展 330

第四節 模型參數與數據需求 333

第五節 模型應用實例 336

第六節 本章小結 342

第十六章 SWAT模型 343

第一節 概述 343

第二節 模型基本原理與結構 316

第三節 模型輸入與輸出 355

第四節 主要模塊簡介 359

第五節 模型率定與不確定性分析 375

第六節 應用實例 378

第七節 本章小結 384

第十七章 VIC模型 385

第一節 引言 385

第二節 模型基本原理 386

第三節 參數率定與移植 396

第四節 陸地尺度流域水文模擬及應用 401

第五節 本章小結 407

第十八章 TOPKAPI模型 409

第一節 概述 409

第二節 TOPKAPI模型概念與推導 411

第三節 TOPKAPI模型應用的尺度問題 420

第四節 分佈式TOPKAPI模型應用實例 428

第五節 ArcTOP: TOPKAPI與GIS耦合的分佈式水文模型系統 433

第六節 本章小結 439

第十九章 考慮植被作用的新安江模型 441

第一節 概述 441

第二節 數字流域水系 442

第三節 考慮植被作用的新安江模型基本原理 445

第四節 考慮植被作用的新安江模型應用實例 457

第五節 本章小結 479

第二十章 PDTank模型 480

第一節 概述 480

第二節 PDTank模型基本結構 180

第三節 PDTank模型中基本方程式的差分解法 494

第四節 PDTank模型應用實例 502

第五節 本章小結 508

參考文獻 509 ^[1]