流域产汇流模型及水文模型

2010-2  

黄河水利出版社  

胡彩虹，王金星　编著  

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　　水是生命之源，随着经济社会的快速发展，人类社会正面临着“水多、水少和水脏”三大问题的困扰，主要体现在洪涝灾害、干旱缺水和水污染，这些都严重地制约了人类社会的发展，因此这些水问题的解决是关系到人类社会可持续发展的重要问题，因而对水文学的深入研究是人类社会的需要，而流域产汇流的研究是水文学的核心内容之一。同时，随着现代信息技术的发展，地理信息系统和遥感技术等科学技术的发展日新月异，流域产汇流模拟及水文模型的研究与应用也取得了重要的进展。为此，我们结合近年来的研究成果及对流域产汇流的认识，撰写了此书。　　本书以流域降雨径流产汇流理论为基础，以流域水文模型的研究和应用为核心内容。主要包含四个方面内容：首先介绍流域水文循环及产汇流计算的一些基本专业知识，主要是如何模拟流域产汇流中的各个物理过程；其次，以新安江模型为核心，介绍了新安江模型及其改进模型，这些模型包括新安江模型、蓄满-超渗兼容模型、垂向混合模型、ARNO模型及VIC模型，并对其进行了理论和应用上的比较；再次，介绍了半分布式流域水文模型——TOP-MODEL模型及适用于半干旱半湿润地区的半分布式月水量平衡模型，并对其应用进行了研究；最后，在介绍水文科学领域中如何分析和利用空间地理信息，建立地理空间信息和水文过程的联系模拟的基础上，介绍了国外几个比较成熟的、具有代表性的分布式流域水文模型及其应用。　　本书由胡彩虹和王金星在综合国内外许多资料的基础上，经过反复酝酿编写而成，参考和引用了大量国内外学者的有关论著，吸收了同行们的辛勤劳动成果，作者从中得到了很大的收益和启发，在此谨向各位学者表示衷心的感谢！其中一些研究是两位作者在攻读博士期间的研究成果，在此也对导师郭生练教授表示诚挚的谢意。　　由于流域降雨径流形成过程的复杂性，作者水平有限，编写时间仓促，书中的一些观点与方法可能存在争议和缺陷；在引用文献时，也可能存在挂一漏万的问题，殷切希望同行专家和广大读者给予批评指正，请将意见反馈给作者，以便作者在今后的研究工作中不断补充和完善。

《流域产汇流模型及水文模型》以流域水文循环、产汇流模拟计算为理论基础，详细地介绍了我国水文预报实践中常用的概念性流域水文模型、半分布式流域水文模型和分布式流域水文模型。其中概念性流域水文模型以应用广泛的新安江模型为代表，以及它的一些有特色的改进模型，如蓄满-超渗兼容模型、垂向混合模型、ARNO模型和VIC模型等，并从理论和应用上进行了分析比较；半分布式流域水文模型以TOPMODEL模型为代表，并建立了适用于黄河流域的半分布式月水量平衡模型，进行了应用研究。最后详细介绍了TOPAKI、MAKESHE、IHDM和ARC／EGMO等4个具有代表性的分布式流域水文模型。　　《流域产汇流模型及水文模型》可供水文水资源方面的科技工作者参考，也可作为相关专业教师、研究生和本科生的教学参考书。

前言第一章 流域产汇流计算理论基础　第一节 流域水循环过程　第二节 降水时空分析方法　第三节 下渗　第四节 蒸散发　第五节 流域产流计算　第六节 流域汇流计算　第七节 河道流量演算第二章 新安江及其改进模型　第一节 流域水文循环的数学模拟　第二节 新安江模型　第三节 蓄满-超渗兼容模型　第四节 垂向混合模型　第五节 ARNO模型　第六节 VIC模型　第七节 模型率定及参数优选　第八节 应用比较研究　第九节 结论与讨论第三章 半分布式流域水文模型　第一节 TOPMODEL概念与推导　第二节 流域地貌指数的物理意义及确定　第三节 TOPMODEL模型在降雨-径流关系模拟中的应用　第四节 半分布式月水量平衡模型　第五节 结论与讨论第四章 流域水文模型的比较研究　第一节 模型对产流方式模拟的比较分析　第二节 模型结构的比较分析　第三节 模拟结果的比较分析　第四节 流域水文模型的比较结果分析　第五节 结论与讨论第五章 分布式水文模型　第一节 数字高程模型　第二节 TOPKAPI模型　第三节 MIKESHE模型　第四节 IHDM模型　第五节 ARC／EGMO模型　第六节 模型应用概述　第七节 分布式水文模型的发展及应用参考文献

　　第一章 流域产汇流计算理论基础　　第一节 流域水循环过程　　自然界的水循环是连接大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的纽带，是自然环境中发展演变最活跃的因素。在整个水循环运动中，流域尺度的水文循环过程更是与人类的生存和发展息息相关。由于受到气象因素（如降水、辐射、蒸发等）、下垫面因素（如地形、地貌、土壤、植被等）以及人类活动（如土地利用、水利工程等）的强烈影响，流域水文循环过程也变得极其复杂。　　一、水文循环的基本过程　　水文循环是水文学的基本原理。水，由海洋和陆面蒸发，以水汽形态被气流输送到大气环流之中，遇冷凝结以雨或雪的形式降落，被树和草木截留后在地表形成径流，人渗补充地下水，排人江河，最后流人海洋，再次从海洋蒸发。因此，水文循环可以定义为地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始运动的过程。从全球整体角度来说，可以认为从海洋的蒸发开始，蒸发的水汽升入空中，并被气流输送至各地，其中大部分留在海洋上空，少部分深入内陆。在适当条件下，这些水汽凝结，发生降水。其中海面上的降水直接回归海洋，降落到陆地表面的雨雪，除重新蒸发升入空中的水汽外，一部分成为地面径流补给江河、湖泊，另一部分渗入岩土中，转化为壤中流与地下径流。地面径流、壤中流与地下径流最后流人海洋，构成全球性统一、连续有序的巨大动态系统。　　水文循环现象如图1-1所示，可见，全球陆面年降水量（119000km3／a）被视为100个单位，图中各循环量的多少以陆面年降水量的相对值表示，海洋年蒸发量为424个单位，是陆面年蒸发量（61个单位）的近7倍，海洋蒸发是地表降水的主要水源。由陆面流入海洋的年径流量（39个单位）几乎与地面径流（38个单位）相等，并且正好与由海洋到陆地的大气水蒸气净量相平衡。　　水文循环中各部分的水储量见表1-1。在地球总水量中，海洋水占96.5％，陆地水占3.5％，其中深层水、地下咸水或咸水湖的水估计占1％，因此地球的淡水仅占2.5％。在这些淡水中，68.6％是冻结了的极地冰盖，30.1％是浅层地下水，只剩下1.3％的地球淡水为水文循环中易流动的地表水和大气层中的水汽。大气水、土壤水和湖泊中的水所占比例相近，在河网中的水所占比例较小。　　陆地表层系统中的水循环包含大气降水在地表系统（LandSystem）、次地表系统（SubsurfaceSystem）和土壤与含水层系统（AquiferSystem）中的循环运动。常年河流中的径流即来自这3个子系统。　　……

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有具体的水文模型，可以一看

快递很给力，书还行吧，大概翻了下

没有徐宗学的水文模型好

是一本专业书籍，不错。

这本书不错，就是例子很少概念多