流域水文模型研究进展(2)

4国内水文模型的发展

国内分布式水文模型的研究起步较晚。20世纪90年代以来,在国家自然科学基金的支持下,我国一些学者进行了探索性的研究工作.尽管起步较晚,但也取得了较大的进展。1995年,沈小东等在研究降雨时空与下垫面自然地理参数空间分布的不均匀性对径流过程影响的基础上,提出了一种在GIS支持下的动态分布降雨径流流域模型,实现了基于栅格DEM的坡面产汇流与河道汇流的数值模拟。1997年,黄平等分析了国外一些具有物理基础的分布式属性模型的不足,提出了流域三维动态水文数值模型的构想。

2000年,黄平等建立了描述森林坡地饱和与非饱和带水流运动规律的二维分布式水文数学模型,并用加辽金有限元数值方法求解模型;郭生练等建立了一个基于DEM的分布式流域水文物理模型,用来模拟小流域的降雨径流时空变化过程。任立良和刘新仁数字高程模型(DEM)的基础上,进行子流域集水单元勾画、河网生成、河网与子流域编码及河网结构拓扑关系建立,然后在每一集水单元上建立数字产流模型,再根据河网结构拓扑关系建立数字河网汇流模型(马斯京根法),从而建成数字水文模型。2000年,李兰等提出了一种分布式水文物理模型,该模型由各小流域的产流模型、汇流模型、流域单宽入流和上游入流反演模型、河道洪水演进四大部分组成。该模型将数学物理的问题与洪水预报相结合,分别给出了流域产流、河道汇流和水库洪水演算三个动态分布式预报祸合模型,可用来计算参数、水文物理变量等随时间和空间分布变化的动态过程.该模型不仅可以用来分析流域内降水径流演变规律,而且还可以进行洪水实时预报。同一年,郭生练、熊立华等提出了一个基于DEM的分布式流域水文物理模型,该模型详细描述了网格单元的截留、蒸散发、下渗、地表径流、地下径流等水文物理过程,在每个网格上用地形高程来建立地表径流之间的关系。2001年,郭生练、杨井等建立了基于GIS的分布式月水量平衡模型,2002年,张成才等进行了基于DEM模型的流域参数识别方法研究;俞鑫颖、刘新仁等建立了分布式冰雪融水雨水混合水文模型:夏军等将时变增益非线性水文系统(TVGM)和DEM结合,开发了分布式时变增益水文模型[3]。

5结语

随着水问题的发展和研究的深入，作为解决水问题的重要手段之一的流域水文模型迎来了又一个机遇和挑战并存的发展的春天，其应用领域和和研究范围不

断拓展，涉及到水文、水资源、气象、气候、地理、地貌、土壤植被、环境生态和社会经济等众多相关学科，尤其是随着作为描述复杂空间变化的水文过程的必要技术支撑的地理信息系统和相关先进技术的发展和应用，流域水文模型的功能愈来愈强大，结构也越来越复杂[4]。

从流域水文模型的研究进展和已有的水文模型来看，分布式水文物理模型，由于明显优于传统的集总式水文模型，又可兼顾概念性模型的特点，能为真实地描述和科学地揭示现实世界的水文变化规律提供有力工具，俨然已成为未来水文学者研究的前沿阵地之一。Woolhiser曾认为：若要考虑流域内人类活动对于水环境的影响程度，具有物理基础的分布式水文模型是唯一的选择[5]。

分布式水文模型由于涉及具有水文物理的模型参数的确定和对水文数据资料的更高要求，必将激发水文学家应用实验手段和数理分析手段研究水文学基本理论的兴趣，推动先进水文测量技术手段的出现和发展。这反过来又为人们揭示水文过程形成机理与地形、地貌、土壤、植被、水文地质和人类活动之间的定量关系及其变化规律提供条件和依据。使得流域水文模型在不远的将来突破其上述发展困境成为可能。

可以预见，随着一系列理论和技术的不断发展和完善，流域水文模型，尤其是分布式水文物理模型的研究和应用，必将在人们揭示水文变化机理、探讨水环境演化规律和研究水资源的合理开发利用的过程中发挥越来越重要的作用。 参考文献：

[1] 任立良. 流域数字水文模型研究[J].河海大学学报,2000,28(04):1-2.

[2] 宋萌勃，黄锦鑫.流域水文模型进展与展望[J].长江工程职业技术学院学报.2007,24（03）：26-27.

[3] 欧阳辉.流域水文模型发展研究[J].工程技术，2009,25:51.

[4] 石教智，陈晓宏.流域水文模型研究进展[J].水文，2006,26（01）:24.

[5] WoolhiserD.A.Search forp hysieally based runoff model-Ahydrologieal EL.Dorado[J].Journal of HydraulieEngineering.1996，122(3):122-128.