分布式新安江模型研究

分布式流域水文模型是水文学领域需要研究的学科前沿问题。构建室内包气带试验模型以及水文要素实时监测集成系统，研制包气带三维栅格化模拟模型，研究包气带水分运动规律和产汇流机制。以新安江模型为基础，研究具有蓄满和超渗产流机制相耦合、产流过程与汇流过程相耦合的特征三维分布式混合产汇流模式。提出可综合考虑多种数据源和地形影响的实现实时动态面雨量和面蒸散发能力计算方法。给出标准化的流域下垫面离散、特征值计算的指标体系和定量计算方法，采用物理成因分析和统计分析方法等，多途径研究特征值与模型参数的关系，经空间叠置和模糊聚类等给出模型参数的综合定量计算方法。提出基于定量关系实现模型参数空间移用方法，推求长江流域上游非冻土区新安江模型（包括改进部分）参数空间分布图。特色是室内试验研究、典型小流域实验研究与大流域实证研究相耦合，机理研究与统计分析和基本规律概化相结合，在不同时空尺度上研究分布式流域水文。

本项目开展了野外和室内包气带水文循环实验和试验研究、分析了长江上游流域水文气象特征。提出了基于三维地貌离散模型的计算单元划分方法，实现了流域离散标准化。在标准数据源的基础上，提出了描述流域下垫面特征的指标体系及其定量计算方法。通过模型的对比分析研究，详细归纳和总结了新安江模型的优点和特点，给出了新安江模型 适用区域分布图。采用定量计算和统计分析的方法，给出了流域张力水蓄水容量空间分布规律，发现张力水蓄水容量分布曲线呈S型曲线分布，并随着流域面积的增大而趋向稳定。在模型蒸散发结构中引入了能力平衡，提出了蒸散发模拟计算的新途径，增强了模型分布式模拟的稳定性。提出了Wm、Sm、Cs、Ki等敏感参数的定量计算方法，给出了上述参数在长江上游的空间分布图，经长江上游流域的实证研究表明，参数分布图可有效解决无资料地区模型参数的确定问题。本项目的研究成果已应用于长江水利委员会水文局的实时洪水预报实践中。