流域水文模型研究进展
流域水文模型研究进展综述
流域水 文模型可 以生成年 、 日径流 系列以及流 月、
量过程线 ， 还可 以求得流域的实 际蒸散发 系列 。因此它
２ 常用 的 流域 水 文模 型 及 其特 点
阶段大约为随后 的 ８ ０年代 。从 ２ 世 纪 ９ ０ ０年代至今是 的应用范围是非常广泛的。
该阶段 由于地理信息系统和卫星遥感技术的广泛应用 ，
件规定 ， 时发出赶工指令 ， 及 要求 其按照既定 的 日期完 划编排 的基础上 ， 及时对 各分项工程的进度执行情况进
成工程 。只有分项工程的工期 目标实现 了， 才能有力地 行跟踪核算 ， 发现工期滞后 的项 目， 分析其产生的原 因 ，
保证 总工 期 目标 的实 现 。 尽 快整 改 。
在 ２ ０世纪 ５ 年代 中期 ， ０ 随着计算机 的出现 ， 界 世
于外部环境的 ，要及时与有关部门和单位进行协调 ， 及 因素造成的 ， 具有很 大的不可预 见性 ， 也会 影响到局部 时解 除障碍 ； 属于工程 内部施工拖 后 的， 要依 据合 同文 各分 项工期 目标 的实现 ， 因此 ， 在施 工组织设计工 期计
４ 抓进度 的跟踪核算与反馈 ． ２
在编排施工组织设 计 ４ 抓 整 改 ． ３
在分析 出某些分项工程工期滞后 的原因
时编排 的工期计划 只是一种 比较理想的 ， 在工 程施工 过 后， 根据实际情况 ， 提出弥补工期的合理措施 ， 将各分项 目
程中 ， 会遇到种种难 以预料 的因素 ， 响工程 的施工进 标有机结合起来 ， 影 对不合理和不切实际的目标进行必要调 度， 这些因素 ， 除了 自身 内部施工管理 、 人员和设备 的影 整 ， 同时 ， 对某些分项工程 的工期通过人员、 设备等的合理 响外 ， 大部分来 自于外部施工环境 的干扰 ， 是不 可抗力 调动， 加快施工进度， 实现对总工期的 从而 控制。 ＿ Ｉ
流域水文模型研究现状及发展趋势
流域水文模型研究现状及发展趋势摘要：地球上的水文事件，是一种诸多因素相互作用的结果，在尚未找到复杂水文现象的科学规律之前，通过建立水文模型来仿真有关水文事件是一种合理、可行的途径。
随着计算机技术和一些交叉学科的发展，分布式物理模型被广泛提出，并逐渐成为21世纪水文学研究的热点课题之一。
基于此，本文主要对流域水文模型研究现状及发展趋势进行分析探讨。
关键词：流域水文模型；研究现状；发展趋势1、前言流域水文模型是为模拟流域水文过程所建立的数学结构，在进行水循环机理的研究和解决生产实际问题中起着重要的作用，能有效应用于水文分析、水文预报、水资源开发、利用、保护和管理等方面。
目前，国内外开发研制的流域水文模型众多，结构各异，按照不同的分类方法可划分为不同类型的流域水文模型。
2、模型的发展及现状流域水文模型的研究始于20世纪50年代，早期主要依据传统产汇流理论和数理统计方法建立数学模型，应用于水利工程规划设计和洪水预报等领域。
其间系统理论模型和概念性水文模型得到了快速充分的发展，国外曾出现了几个著名的概念性水文模型。
比如，最简单的包顿模型和最具代表性的第Ⅳ斯坦福模型。
包顿模型是澳大利亚的包顿（W.C.Boughton）先生于1966年研制成功的一个以日为计算时段的流域水文模型，在澳大利亚、新西兰等国有着广泛的应用，比较适用于干旱和半干旱地区。
由N.H.克劳福特先生和R.K.林斯雷先生研制的第Ⅳ斯坦福模型（SWM-IV）是世界上最早也是最有名的流域水文模型，此模型物理概念明确，结构层次分明，为以后许多模型的建立提供了基础。
此后比较有名的还有萨克拉门托模型和水箱模型。
水箱模型是对水文现象的一种间接模拟，模型中并无直接的物理量，参数简单，操作简便，在我国湿润地区的水文计算和水文预报中采用较多。
水箱模型由菅原正已先生在20世纪50年代提出，对我国流域水文模型的发展影响较大。
国内的流域水文模型在20世纪70年代至80年代中期也得到蓬勃的发展，其中典型代表为赵人俊教授等于70年代提出的新安江模型。
SWAT模型研究进展
SWAT模型研究进展SWAT模型（Soil and Water Assessment Tool）是一种流域水文模型，广泛应用于水资源管理和水环境保护领域。
该模型能够模拟流域内的水文过程、气象过程、土壤侵蚀、农田管理等，并提供决策支持工具，用于评估不同土地利用和水资源管理方案对流域水资源的影响。
SWAT模型的开发始于上世纪80年代末，目前已经发展成为全球范围内应用最广泛的流域水文模型之一。
通过模拟流域内的水量平衡、水质变化、土壤侵蚀等过程，SWAT模型能够为大规模的流域提供全面的水资源管理和保护方案。
在模拟水文过程方面，SWAT模型主要基于水文循环模拟流域内的水量变化。
模型通过计算降水、蒸发蒸腾、径流、地下水流等各个过程的变化，得出流域内水量的平衡。
在模拟农田管理方面，SWAT模型可以模拟不同土地利用类型以及不同农田管理措施对流域水文过程的影响。
通过对农田水文过程的模拟，可以评价不同农田管理措施对流域水资源利用和保护的效果，为农业可持续发展提供决策支持。
在模拟土壤侵蚀方面，SWAT模型基于RUSLE（Revised Universal Soil Loss Equation）模型，可以模拟流域内土壤侵蚀的过程。
流域内不同土地利用类型、坡度、土壤类型等因素对土壤侵蚀的影响，可以通过SWAT模型进行模拟分析。
1. 模型参数优化：SWAT模型需要估计大量的参数，包括土壤参数、植被参数、水文参数等。
为了提高模型的模拟精度，研究者们通过观测数据和模拟结果的比较，不断优化模型参数，提高模型的模拟能力。
2. 模型应用扩展：SWAT模型最初是用于农田和小流域的研究，但后来研究者们将其应用于大流域和全球范围的研究。
通过扩展模型的空间尺度和时间尺度，可以更好地理解和管理大规模流域的水资源。
3. 多模型集成：SWAT模型通常与其他模型相结合，进行综合模拟。
将SWAT模型与气象模型、水质模型、生态模型等进行集成，可以更全面地模拟流域的水资源和生态系统。
SWAT模型研究进展
SWAT模型研究进展SWAT是水文模型之一，全称为“Soil and Water Assessment Tool”，是美国农业部（USDA）和环境保护署（EPA）联合研发的一种大型分布式、连续时间模型，主要用于水资源管理和土壤侵蚀评估。
SWAT模型的研究进展主要涉及模型改进、应用与推广以及模型评估等方面。
针对SWAT模型自身的不足和问题，研究人员进行了系列的模型改进。
通过优化模型参数，改进模型的模拟精度和稳定性。
还添加了一些新的功能模块，例如对市区雨水径流模拟、水库水质模拟和水库运营模拟等方面的改进。
模型改进的目的在于提高模型的可靠性和适用性，进一步拓展模型的应用范围。
SWAT模型的应用和推广也是研究的重点之一。
这方面的研究主要包括不同类型流域的模拟应用研究、水资源管理和土壤侵蚀评估等方面。
有研究者运用SWAT模型对整个大流域的水文过程进行模拟，以评估不同管理措施对流域水资源的影响。
也有人将SWAT模型应用于小流域的水土保持评估，探讨不同土地利用方式对水资源的影响等。
SWAT模型还被广泛应用于流域水环境问题的分析和决策支持。
对于SWAT模型的评估研究也是不可忽视的一部分。
模型评估主要是指对模型的准确性、预测能力和稳定性等进行验证和检验。
常见的方法包括了观测数据与模型模拟结果的对比、敏感性分析等。
通过模型评估的研究，可以进一步探讨模型改进的方向和方法。
SWAT模型的研究进展主要包括模型改进、应用与推广以及模型评估等方面。
这些研究的成果不仅能够提高SWAT模型的模拟精度和应用水平，也为水资源管理和环境保护提供了有力的科学依据。
随着技术的不断发展和需求的不断增长，SWAT模型的研究也将继续深入。
流域水文模型研究进展综述
流域水文模型研究进展综述摘要：介绍了流域水文模型的发展，总结了常用的流域水文模型及特点，最后对流域水文模型的发展进行展望。
关键词：水文模型；分布式水文模型；概念模型；GIS；展望流域水文模型把流域总体看成是一个系统，输入为降雨等，输出为出流流量等。
流域内的水文过程则是系统的状态，是根据水文概念推理计算出来的。
随着全球性缺水问题日益严重，水污染、水资源分布不均衡等问题的日益突出，就要求人们不断加强水文学的定量化研究，而流域水文模型就是其中发展较为迅速的研究领域。
它有助于我们在利用水资源、分配水资源中提供合理的、科学的依据。
流域水文模型在进行水文规律的研究和解决生产实际问题中起着重要的作用。
因此，掌握常见的流域水文模型是必要的。
1流域水文模型的发展特点随着计算机技术的诞生，流域水文模型应运而生。
20世纪50年代后期，系统理论应用迅速发展，水文学提出了流域水文模型的概念。
随后的二、三十年是流域水文模型的蓬勃发展时期。
当前流域水文模型在洪水预报、流域规划等领域起着越来越重要的作用。
其模型的发展主要呈现以下几个特点：1.1时间上呈阶段性随着电子计算机技术的迅速发展，流域水文模型的发展较快，按照发展的时间大约划分为原始、近代、现代三个阶段。
其原始阶段，即水文模型起步阶段，发展时间大约在20世纪50年代后期至70年代初期。
近代发展阶段大约为随后的80年代。
从20世纪90年代至今是模型发展的现代阶段，也是水文模型突破性发展阶段。
该阶段由于地理信息系统和卫星遥感技术的广泛应用，分布式水文模型成为世界各国水文科学家研究的主流，该模型基于数字高程模型，以流域面上分散的水文参数和变量来描述流域水文时空变化的特性。
1.2模型研究的区域不均衡美国和欧洲等发达国家在流域模型研究方面占有重要的地位，而发展中国家在该方面的研究相对落后，具有一定影响力的模型很少。
在我国，除了新安江模型的发展影响较大外，还没有其它影响较为深远的模型。
水文模型在流域洪水预警中的应用研究
水文模型在流域洪水预警中的应用研究一、引言洪水是一种常见的自然灾害，给人们的生命和财产安全带来了巨大的威胁。
为了有效地减轻洪水灾害的影响，提前进行洪水预警至关重要。
水文模型作为一种重要的工具，在流域洪水预警中发挥着关键作用。
二、水文模型的基本概念与分类水文模型是对流域水文过程的数学描述，它通过模拟降水、蒸发、下渗、地表径流、地下径流等水文要素的变化，来预测流域的产汇流过程和洪水的形成与演进。
根据模型的复杂程度和应用目的，水文模型可以分为经验模型、概念模型和物理模型。
经验模型主要基于历史观测数据建立统计关系，计算简单但适用范围有限。
概念模型将流域水文过程进行概化，用一系列概念性的参数来描述，具有一定的物理基础。
物理模型则基于水文学和物理学的基本原理，对流域的地形、土壤、植被等进行详细的描述和模拟，精度较高但计算量大。
三、水文模型在流域洪水预警中的作用（一）洪水预报水文模型能够根据实时的气象数据和流域的初始条件，预测未来一段时间内的洪水流量和水位变化，为洪水预警提供重要的依据。
通过提前预知洪水的发生时间、规模和可能的影响范围，相关部门可以及时采取措施，如疏散人员、转移财产等，降低洪水造成的损失。
（二）风险评估利用水文模型可以评估不同降水情景下的洪水风险，为制定防洪规划和应急预案提供参考。
通过分析洪水可能淹没的区域、受灾人口和经济损失等，合理安排防洪工程的建设和资源的配置，提高流域的防洪能力。
（三）决策支持在洪水预警过程中，水文模型的结果可以为决策部门提供科学的依据。
例如，根据模型预测的洪水流量和水位，决定是否开启泄洪闸、启用蓄滞洪区等，以最大限度地减轻洪水灾害的影响。
四、常见的水文模型及其在洪水预警中的应用实例（一）新安江模型新安江模型是我国应用较为广泛的概念性水文模型，它考虑了降水、蒸发、产流、汇流等过程，在湿润和半湿润地区的洪水预报中取得了较好的效果。
例如，在长江流域的洪水预警中，新安江模型被用于预测洪水的发生和演进，为防汛决策提供了有力支持。
SWAT模型研究进展
SWAT模型研究进展SWAT模型（Soil and Water Assessment Tool）是一种广泛应用于流域水文学研究和水资源管理领域的数学模型。
该模型能够模拟流域内的水循环过程，包括降雨、蒸发、径流以及土壤水分平衡等，并可以评估人类活动对水资源的影响。
以下是SWAT模型在近年来的研究进展。
1. 模型参数优化：SWAT模型具有大量的参数，不同的参数设置会对模拟结果产生显著的影响。
近年来，研究者们通过使用多准则优化算法和敏感性分析方法来优化模型参数，提高了模型的模拟能力和精度。
2. 模型应用扩展：SWAT模型在不同流域的应用得到了广泛地扩展。
研究者们不仅将该模型应用于农业管理和水资源规划方面，还将其用于水质模拟、河流蓄积湖规划和气候变化研究等领域，提高了模型的适用性和可靠性。
3. 模型耦合和集成：SWAT模型已被广泛用于与其他模型的耦合和集成，以进一步提高对流域水文过程和水资源管理的理解。
研究者们将SWAT模型与水动力学模型、生态模型和全球气候模型等相结合，以探讨流域的水文生态系统响应和全球气候变化的影响。
4. 模型不确定性分析：SWAT模型的应用需要对各种不确定性进行分析，以提高模拟结果的可靠性和准确性。
研究者们使用蒙特卡洛模拟、贝叶斯统计和基于信息熵的方法等，来评估模型结果的不确定性，并找出模型输入数据和参数的主要驱动因素。
5. 模型改进和发展：SWAT模型的改进和发展仍然是当前研究的热点之一。
研究者们不断研究和改进模型的各个方面，如改进蒸发和蒸腾机制的模拟、增加水质过程模块、考虑不同土地利用类型的动态变化等，以提高模型的准确性和适用性。
SWAT模型在流域水文学研究和水资源管理方面具有广泛的应用前景。
随着不断的研究和改进，该模型将能够更好地模拟流域内的水循环过程，并为流域的水资源管理提供更准确的科学依据。
SWAT模型研究进展
SWAT模型研究进展SWAT模型是一种水文模型，在水资源管理方面得到了广泛的应用。
SWAT模型是Soil and Water Assessment Tool的缩写，中文名为土地利用与水文过程模拟模型。
SWAT模型通过模拟流域的水文过程，可以预测流域的水文循环和水质变化。
SWAT模型不仅可以预测水文循环，还可以模拟流域内各种土地利用的影响。
通过SWAT模型可以进行不同水文场景的模拟分析，帮助决策者更好地管理地表水和地下水，预测水资源的供需情况，并制定相应的保护和管理策略。
目前，SWAT模型在多个水文领域都得到了广泛的研究和应用，包括地下水循环、水土保持、农业水资源管理、水库管理等。
以下是SWAT模型在不同领域的研究进展。
1. 地下水循环SWAT模型可以预测流域地下水循环，并评估不同用途对地下水的影响。
近年来，SWAT 模型在地下水管理中的应用越来越重要，尤其是在水资源短缺的地区。
利用SWAT模型可以评估不同地下水管理策略的效果，并制定相应的管理措施。
2. 水土保持SWAT模型可以评估不同土地利用方式对水土保持的影响，并预测洪水和水土流失的情况。
通过SWAT模型可以确定优化土地利用的方案，减轻土地的侵蚀和脆弱性，同时提高水资源利用效率。
3. 农业水资源管理SWAT模型可以模拟农业水循环过程，并评估不同农业管理措施对水资源的影响。
通过SWAT模型可以优化灌溉策略，减少农业用水的损失，并提高农业生产效率。
4. 水库管理总之，SWAT模型在水文的研究和应用方面已经取得了许多重要的成果。
未来，随着SWAT模型的不断发展和完善，它将在水资源管理领域中起到越来越重要的作用。
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流域水文模型研究进展姓名：杨柳专业班级：水文学及水资源研1017班学号：1008150845 摘要：流域水文模型是水文研究的重要工具之一。
本文较全面、较系统地对其概念、分类和国内外研究进展情况进行了综述，并简要介绍了分布式流域水文模型。
探讨了未来的发展方向,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词：流域，水文模型，分布式流域水文模型，发展Abstract:Hydrological model is an important tool for hydrological research. This more comprehensive, more systematic way of its concepts, classifications and research progress at home and abroad were reviewed, and briefly describes the distributed hydrological model. And it explored the future direction of development. I believe that it has important reference value and reference in peer-related work. Keywords:river basin; hydrological model; distributed hydrological model; development1前言流域水文模型把流域总体看成是一个系统，输入为降雨等，输出为出流流量等。
流域内的水文过程则是系统的状态，是根据水文概念推理计算出来的。
随着全球性缺水问题日益严重，水污染、水资源分布不均衡等问题的日益突出，就要求人们不断加强水文学的定量化研究，而流域水文模型就是其中发展较为迅速的研究领域。
它有助于我们在利用水资源、分配水资源中提供合理的、科学的依据。
流域水文模型在进行水文规律的研究和解决生产实际问题中起着重要的作用。
因此，掌握常见的流域水文模型是必要的。
20世纪以来流域水资源问题日益突出，为了提高流域整体管理水平和科技水平，“数字流域”的建设正在日益兴起。
模型建设尤其是流域水文模型的建设是“数字流域”建设的核心内容和基础工作。
数字水文模型就是构建在DTN/DEM基础之上的一种分布式水文模型，先由DEM建立数字高程水系模型，再与数字产流模型和数字汇流模型有机结合形成数字水文模型，其基本框架见图1。
数字水文模型是一种有物理基础结构的包含大量信息的现代化模拟技术，流域所有下垫面(诸如流域分水线、子流域集水面积、水系、地形、植被、土壤)都是栅格型数字式的点阵，流域产流单元、汇流路径、水系是根据地形由计算机自动生成[1]。
2流域水文模型的概念及分类水文现象是一种非常复杂的现象，它不仅受降雨特性的影响，还受流域下垫面、人类活动等因素的影响。
因此，多年来水文学者一直在不断地探索和研究，以便揭示水文现象及其发展变化规律。
但是，至今仍有许多问题尚未解决。
在没有完全弄清楚水文发展的规律之前，人们总是想通过建立模型对水文过程进行模拟（试验）。
可见在对复杂的水文问题进行研究时，模型可认为是描述一种现象转化为另一现象的有效工具。
图1 数字水文模型的基本框架Figure 1 The basic framework of digital hydrological model 水文模型包括模拟原型的某些物理性质的水文物理模型和用数学物理方法或系统理论描述原型各种变量之间关系的水文数学模型。
2.1水文物理模型水文物理模型按建模技术可分为实体模型和比拟模型。
（1）实体模型：包括比例尺模型和单项因素试验模型。
最简单和直观的是比尺模型。
这类模型和一般水工模型类似，是以几何和力学的相似原理为基础的。
（2）比拟模型：以另一现象的物理性质比拟水文现象的物理性质，或者用某一种量来取代原型的性质，如根据渗流的达西定律与电流的欧姆定律之间的相似性进行比拟的电模拟模型。
在径流形成过程的研究中，水文物理模型一般在实验室和试验场地进行，但受到试验条件的限制，发展上有一定的局限性。
2.2水文数学模型水文数学模型也称水文模拟数学模型，即运用数学方法模拟水文现象的模型。
特点是用数学方法定量来表达水文原型，并用计算机进行模拟计算。
它又分为确定性模型和非确定性模型及混合模型。
（1）确定性模型：以水文现象的因果关系作为基础，应用有限的物理学规律描述水文过程来建立模型，其预测结果不存在不确定性。
它又可分为：①水动力学模型：采用水动力学方程及能量守恒定律等水力学方法对水文现象进行概化模拟。
②概念性模型：以水文现象的物理概念和机制为基础对水文过程进行模拟，具体而言，就是在流域结构内部，把水文现象的物理机制加以概化，用逻辑推理方法，对概化后的水文现象进行数学模拟的一种方法。
如把流域径流形成的各个环节（诸如降水、蒸发、下渗、地面径流、壤中流、地下径流以及调蓄和流量演进）分别用相应的数学物理方法描述，然后按各种环节在径流形成过程中的内在联系组合起来成为一个流域模型，我国的新安江模型、日本的水箱模型、美国的斯坦福模型等都属于此类。
③系统理论模型：与概念性模型观点相反，这种模型对流域内部的物理机制往往不能事先确定，而只能建立在“系统识别”过程的结局上面的一种方法。
由于引入了“水文系统”的概念，系统的参数可能随时间和空间变化。
就随时间变化而言，有线性与非线性，时变与时不变之组合，即某水文系统可能是线性时变、非线性时变及线性时不变、非线性时不变之分。
就随空间变化而言，有集总系统模型和分布式系统模型。
（2）非确定性模型：它是以水文现象随机性的统计规律为基础进行水文模拟的模型。
又有随机模型和纯随机模型之分。
对于随机模型，在一组已知的不变条件下，每次产生的水文现象可能都必须是不同的，没有唯一的因果对应关系，只能作出概率预告。
根据随机模型中的参数是否随时间变化和独立情况，又有时变独立、非时变独立、时变非独立和非时变非独立之分。
此外，确定性模型根据模型对流域的描述是空间集总式的还是分布式的描述，以及对水文过程是经验性描述、概念性描述还是完全物理描述，常形象地称为黑箱模型、灰箱模型和白箱模型。
黑箱模型、灰箱模型和白箱模型分别代表确定性水文模型的不同发展阶段。
黑箱模型只研究输入和输出间的关系，几乎不考虑输入变成输出的中间过程。
如谢尔曼（Sherman,1932）单位线模型和纳希（Nash,1957）瞬时单位线模型；灰箱模型对输入变成输出的中间过程进行概念性描述，模型参数虽有一定物理意义，但难于直接推算，需要根据单元出口流量率定。
如新安江模型、斯坦福模型等；白箱模型尽可能建立在人们对控制流域响应的水文过程的物理认识的基础上，由于流域的水文异质性，白箱模型必须对流域进行离散化,使得模型计算单元内的水文性质满足物理学的均一性要求。
如欧洲的SHE/MIKESHE 模型、美国的SWMM模型和SWAT模型等。
可见，白箱模型是空间分布式的物理模型，能够模拟整个径流过程,可以预测多个水文变量(如径流量、土壤含水量以及蒸散发等)的时空格局，是水文模型的发展方向[2]。
3国外水文模型的发展20世纪以来水资源危机日益突出,为了适应气候变化和人类活动影响下的水文水资源研究之需,流域水文循环的模拟已从集总式模型扩展到分布式或者半分布式(结构/参数)模型。
分布式水文模型的开发不仅需要单元水文物理机制的支撑,而且需要获得大量的流域空间分布数据信息和相关技术的支持。
随着“3S”技术的发展,水文模拟技术趋向于将水文模型(包括数学物理模型、概念性模型和系统理论模型)与数字高程模型(DEM)相结合,同地理信息系统(GIS)与遥感(RS)集成。
分布式水文模型的建模思路早在20世纪60年代就已.有芽,但其长足的进步和广泛的研制和应用,只能在计算机技术、地理信息系统技术、遥感技术、雷达测雨技术和水文理论有了进一步发展的今天。
分布式水文模型必将成为21世纪水文学研究的热点课题之一。
国外分布式流域水文模型的研究,可以认为始于Freeze和Harlan于1969年写的一篇题为《一个具有物理基础的数值模拟的水文响应模型的蓝图》的文章。
该文章提出了分布式水文物理模型的基本概念和框架。
随后,Hewlet和Torenale 在1975年提出了森林流域的变源面积模拟模型(简称VSAS)。
在该模型中,地下径流被分层模拟,在坡面上的地表径流被分块模拟。
此后,Englnan和Rogowski 提出了一个能够明确说明径流参数空间变化的径流模拟方法,方法中利用了局部产流面积的概念。
即直接根据控制下渗的表层土壤的特性,认为对径流有贡献的局部产流面积随着时间和空间而变化。
产流面积的变化规律则取决于暴雨特性的时空变化和土壤下渗容量的空间分布。
通过假设一个滞时参数,利用运动波理论对产流面积上的径流进行演算。
1979年Bevenh和Kirbby提出了以变源产流为基础的TOPMODEL模型。
该模型基于DEM推求地形指数,并利用地形指数来反映下垫面的空间变化对流域水文循环过程的影响,模型的参数具有物理意义,能用于无资料流域的产汇流计算。
但TOPMODEL并未考虑降水、蒸发等因素的空间分布对流域产汇流的影响,因此,它不是严格意义上的分布式水文模型。
1994年,JefAmold为美国农业部(USDA)农业研发中心(ARS)开发了SWAT模型。
SWAT模型是一个具有很强物理机制、长时段的流域水文模型。
它能够利用GIS和RS提供的空间信息,模拟复杂大流域中多种不同水文物理过程。
模型可采用多种方法将流域离散化(一般基于DEM),能够响应降水、蒸发等气候因素和下垫面因素的空间变化以及人类活动对流域水文循环的影响。
目前,世界上有200多种流域水文模型,其中比较著名的有:澳大利亚气象局模型(CBM),法国海外科技研究办公室的模型(Girardi),日本国家防灾研究中心的水箱模型(TANK-Ⅰ,TANK-Ⅱ),罗马尼亚气象和水文所的洪水预报模型(IMHZ-SSVP)等。
目前具有代表性的可用于流域水资源管理的分布式水文模拟模型有TOPMODEL、SWAT、MODFLOW、Mike-SHE。
由于分布式水文模型用数字高程模型来描述流域地形地貌,因此,通常也称基于数字高程模型的分布式水文模型。
分布式水文模型分为概念性、具有物理基础分布式水文模型。
概念性分布式水文模型如美国的SAC模型、日本的TANK模型等。
具有物理基础的分布式水文模型可分为以动力学原理为主要基础和以水文学原理为主要基础两种情形。
具有物理基础的分式水文模型,如SHE模型,水文学原理为主要基础的分布式水文模型,如DBSIN模型。