水文尺度问题与水文模型探究

水文尺度问题是当今水文系统研究的前沿。水文系统是由各种不同级别子系统组成的复杂系统。本文详细阐述了水文尺度问题与水文模型的概念、原理、结构等，并分析了两者的关系及尺度转换问题，提出了水文尺度模拟的概念和必要性，详述了其方法与转换等问题。     

区域气候模式RegCM3产流方案的改进及数值试验

用改进的水文模型与详细陆面方案、大气模式耦合的区域气候模式模拟研究了夏季风气候陆面水文、气候特征．针对区域气候模式RegCM3中陆面方案BATS地表产流方案的不足，将更符合观测实际地考虑入渗和降水非均匀性的地表产流方案VXM并入BATS，利用改进后的区域气候模式模拟了我国1990、1991和1998年的夏季风气候，并采用我国160站的月降水资料及UNH-GRDC（University of New Hampshire，USA-Global Runoff Data Center）月径流资料对1990、1991模拟结果进行了验证．结果表明，地表产流方案的改进对区域气候模式RegCM3模拟降水的影响不大，但模拟的径流有较大提高目与实测更为一致．     

雅鲁藏布江拉萨河流域水文模型应用比较研究

雅鲁藏布江是我国水能资源最丰富的河流之一,拉萨河作为雅鲁藏布江支流中流域面积最大、最长的河流,更是西藏自治区水利开发的重点,但拉萨河流域水文模型应用研究甚少。本文介绍改进的TOPMODEL,并应用该模型和新安江模型对拉萨河流域进行水文模拟,结果表明：两模型都取得了较好的模拟效果,弥补了雅鲁藏布江拉萨河流域水文模型应用研究的不足,为开展缺资料地区的水文模型应用研究进行了一定的尝试。     

黄河无定河流域分布式时变增益水文模型的应用研究

黄河无定河流域是典型的黄土高原沟壑地区，水文时空变化大，观测站点有限，水文过程的非线性问题和人类活动影响问题比较突出．本文针对黄河无定河流域内不同尺度水文循环模拟问题，对作者开发的分布式时变增益水文模型进行了改进，拓展到了月、日、时三个时间尺度，应用于无定河内的大理河、小理河及岔巴沟三级不同空间尺度的流域．研究表明：分布式时变增益水文模型是水文系统非线性理论与分布式流域水文模拟结合的一种新途径，水文系统模拟的精度比较满意．该模型为分析土壤湿度的时空分布与变化以及人类活动的影响，提供了一种量化分析的有效工具．     

雅鲁藏布江拉萨河流域水文模型应用研究

雅鲁藏布江是我国水能资源最丰富的河流之一,拉萨河作为雅鲁藏布江支流中流域面积最大、最长的河流,更是西藏自治区水利开发的重点,但拉萨河流域水文模型应用研究甚少.本文介绍了改进的TOPMODEL,并应用该模型对拉萨河流域进行水文模拟,取得了较好的模拟效果,为开展缺资料地区的水文模型应用研究进行了一定的尝试.     

南方湿润山丘区地下水资源评价的水文模拟途径

本文根据水文学基本原理，探讨了应用水文模拟技术模拟河流地下水过程，从而进行山丘区地下水评价的新途径．它较传统的分割基流的方法具有成果客观、无系统偏差、工作量小等优点．通过研究水文模型结构和参数的地区规律，本文解决了缺乏径流资料情况下的地下水模拟问题．     

一个基于GIS的分布式非线性水文模型

着重研究了确定性水文模型，即采用系统水文学的途径，利用GIS工具，根据流域的水文特性与流域属性，将流域分为若干个子流域．模拟各个子流域的水文特征；将流域水文参数及流域属性的空间分布特征与水文模型藕合，以直接积分的方法解决单输入单输出的模型，并推广到多输入单输出的流域非线性分布式梯级瀑布水文模型，提出了一个计算简便、精度可靠的流域汇流计算模型。     

城市雨洪模型研究

针对城市化地区水文特性变化和传统水文分析计算方法的不足，提出了用水城市化地区水文水力计算和模拟的城市雨洪模型，模型应用于天津试验区，效果良好。     

基于人工神经网络的降雨径流模拟研究

针对水库径流难以预测的问题。采用改进的动量．自适应学习率调整BP神经网络方法，以南告水库作为研究对象，对水库的日资料进行径流模拟。并对该模型在径流模拟中的方法和难点问题进行分析和探讨。改进的BP模型模拟的结果与三水源新安江模型的模拟结果相比较，探讨改进的BP模型应用于水文模拟的可行性。研究结果表明，改进的BP模型用于水文模拟是可行的。     

喀斯特地区分布式水文模型研究

随着计算机、GIS和RS的发展 ,分布式水文模型得到了迅速的发展 ,但在喀斯特地区还未见到这方面的研究。作者在分析喀斯特地区的水文模拟现状和国内外分布式水文模型研究进展及其一般结构的基础上指出 ,在喀斯特地区利用分布式水文模型进行地表模拟工作将能更好的揭示变化环境中水文规律     

数字时代水文模拟技术的变革

从科学哲学方法论的角度,阐述了水文模拟技术从原子时代到数字时代的变革发展历程,简要回顾了数字水文学的由来,并对数字水文模型的基本内涵、基本框架和科学意义以及数字水文的研究内容、在数字地球中所处位置进行了探讨。得出：数字信息技术将变革水文科学研究的手段,促使水文模型有更大的发展;数字水文在数字地球中扮演重要角色,应用前景十分广阔。     

植被物候模型研究进展

回顾植被物候监测现状,总结基于站点的物候模型和基于遥感的物候模型研究进展,提出基于遥感的物候模型研究面临的主要挑战,对可能的发展方向提出建议和展望:一是开展水文学和区域物候模型的交叉研究;二是探索量化影响要素控制作用的方法;三是构建具有预测能力的区域物候模型。     

大尺度蒸发模型研究

选用淮河流域及其周边的１０个气象站的３５年气象资料和２９个蒸发站的３５个月蒸发资料作分析,同时对Ｄａｌｔｏｎ公式、Ｐｅｎｍａｎ公式作了简化,进而提出了具有较为明确的物理基础的淮河流域分区蒸发模型,该模型可用于大尺度水文模型中的蒸散发能力估算。     

流域分布式水文模拟中的模型网格尺度效应

分布式水文模型建模过程中,DEM网格大小选择非常重要．以美国伊利诺伊河流域为例,分析了DHSVM模型DEM在多尺度下（100m×100m、200m×200m和500m×500m）的洪峰、洪量、地表、地下径流等水文要素和参数敏感性的响应．结果发现,网格大小对汇流影响较大,网格划分越大,洪峰流量增加,峰现时间提前,地表径流占总径流比例越大,网格水量滞蓄作用越大．研究还发现,模型参数在不同尺度下的敏感性也不相同,其中侧向传导率的参数尺度效应较大．为了得到合理的模拟效果,模型应用过程中需要考虑网格大小的影响,选择合适的网格尺度．     

分析TRMM卫星降水在径流模拟中的输入不确定性

具有较高时空分辨率的卫星降水估计（satellite precipitation estimate,SPE）越来越多地被应用于水文模拟。但是由于包含误差,SPE在水文应用中会带来输入不确定性,相关问题尚未研究清楚。本研究旨在量化两种降水输入:卫星降水产品(热带降水观测任务 tropical rainfall measurement mission,TRMM)和相应的站点降水,分别驱动两个水文模型（集总式Ge′nie rural (GR)模型和分布式coupled routing and excess storage (CREST)模型,进行降雨-径流过程模拟时的多源不确定性。使用方差分解法对多源不确定性组分进行划分。为验证所提框架的有效性,选择赣江流域外洲水文站的径流进行模拟。结果表明:卫星降水和站点降水驱动下CREST模拟所得总不确定性,均低于对应情况下GR模拟所得结果;且在两种降水产品和两个水文模型结合的四种情景中,卫星降水驱动CREST模型模拟所得输入不确定性最低。上述结果表明,分布式CREST模型比集总式GR模型能更好地利用TRMM卫星降水的空间分布信息。      

密云水库流域非点源模型系统

以密云水库流域为研究背景,在对流域内各类污染源调查的基础上,集成应用流域数字高程模型(DEM)、土地利用、土壤、气象、水文与水质、农业管理措施等数据,建立了基于SW AT模型的密云水库流域非点源模型系统,并采用长系列实测数据对模型系统进行了参数率定和模型验证。结果表明,无论是潮河还是白河流域,径流和泥沙的模拟结果较好,决定系数(r2)和N ash模拟效率系数均达到了0.77以上;潮河流域入库总氮、总磷负荷的模拟结果要优于白河流域。研究表明,基于SW AT模型构建的非点源模型系统完全能应用于密云水库入库的非点源污染负荷模拟和预测。     

气候变化影响下的流域水循环：回顾与展望?

随着全球气候变化的影响日益加剧,气候变化对流域水循环影响的研究成为普遍关注的焦点.数理统计和水文模拟两大手段的运用贯穿于过去30余年的研究当中,本文就其中所涉及的水文气象要素趋势分析、大气环流模式(GCMs)评估、降尺度技术及其选择、水文模型及其选择、不确定性分析5大内容的研究成果进行回顾与展望,以拉萨河流域为例综合运用前述技术分析区域气候变化特征及其对流域径流的影响.结果表明,在未来经济社会发展与气候变化情景下,流域径流时空分布不均匀性更加显著,具体表现为集中性增强,这给区域防洪抗旱与水资源配置等都带来了巨大挑战.通过系统阐述如何开展气候变化对流域水循环的影响研究及所包含的关键问题,可为后续相关研究和区域水资源管理提供科学依据与决策支撑.     

水文模型模拟预报的多源数据同化方法及应用研究进展

介绍了水文遥感数据同化中常用的数据同化方法,总结了变分和顺序两类数据同化常用方法的优势与不足;以土壤湿度与径流两个水文变量的数据同化研究为重点,探讨了土壤湿度、径流、降水、蒸散发、积雪等多源数据在水文模型模拟预报中的同化研究进展及其在同化应用中存在的问题;最后,从数据同化方法、多源数据同化应用方面总结了水文遥感数据同化的未来发展方向,提出遥感、地面等多源数据的同化在改进水文模型模拟预报方面的应用潜力将会随着遥感观测技术与反演方法的改进、水文模型结构的完善以及数据同化方法的优化而不断增大,多源数据在水文模型模拟预报中的综合应用将是水文遥感数据同化发展的必然趋势。     

植被—土壤—水文相互作用及生态水文模型参数的动态表述

植被与土壤、水文之间存在复杂的相互作用,是生态水文模型和植被变化生态水文效应评估研究的重点.虽然陆面植被指数等动态变化对流域截留、蒸散发等水量、能量平衡项影响已有较多研究,但植被地下生物量变化如何改变土壤结构和水力特性,进而影响入渗和径流等水文过程研究相对缺乏.本文综述国内外植被变化对土壤、水文动态变化特征研究成果基础上,分析植被变化水文响应的阈值效应和尺度效应、植被变化下的土壤水力参数时变特征定量表述及其与植被、土壤类型以及气候条件的关系.在生态水文模型中,考虑植被因子对土壤水力参数影响的动态表达可以提高植被变化下水文效应模拟和预测的可靠性.