白箱模型：流域水文模型的空间变异研究

2023-10-26 理论教育版权反馈

【摘要】：20世纪80年代中期以来，随着计算机技术、地理信息系统和遥感技术的发展，考虑水文变量空间变异性的分布式流域水文模型的研究受到重视，世界各地的水文学家开发了许多分布式或半分布式流域水文模型。这类模型从水循环过程的物理机制入手，将产汇流、土壤水运动、地下水运动及蒸发过程等联系起来一起研究并考虑水文变量的空间变异性问题，通常称“白箱”模型。

20世纪80年代中期以来，随着计算机技术、地理信息系统和遥感技术的发展，考虑水文变量空间变异性的分布式流域水文模型的研究受到重视，世界各地的水文学家开发了许多分布式或半分布式流域水文模型。Singh&Woolhiser（2002）曾列举出88 个模型，在美国及加拿大常用的有HSPF 模型（Bicknell 等，1993）、HEC—HMS 模型（U．S．Army Corps of Engineers，2000）、SWMM 模型（Huber&Dicknson，1988）、USGS—MMS模型（Leavesley等，2002）和UBC模型（Quick，1995）等，在欧洲国家比较知名的有SHE／MIKESHE模型（Abbott等，1986；Refsgaard&Storm，1995）、TOPMODEL模型（Beven等，1995）、HBV模型（Bergstrom，1995）和IHDM 模型（Beven等，1987）等。立川（2002）曾列举出在日本有广泛影响的许多模型，如小尻模型（小尻利治等，1988）、OHyMoS模型（高槕琢马等，1995）、IISDHM 模型（Herath 等，1997）、WEP模型（Jia等，2001）等。特别是以SHE模型为代表的基于物理机制的分布式流域水文模型，或称分布式物理模型（Physically based distributed models）的研究、开发及应用受到水文水资源界的特别瞩目。这类模型从水循环过程的物理机制入手，将产汇流、土壤水运动、地下水运动及蒸发过程等联系起来一起研究并考虑水文变量的空间变异性问题，通常称“白箱”模型。

流域分布式水文模型是近30年来水文学科研究中的热门方向，但目前提出的模型还存在不少有待研究的地方。除了空间尺度与水文变量及参数的空间变异性问题、时间尺度与水循环的动力学机制的描述问题、参数估计与模型校验问题、不确定性问题、数据不足问题以外，还有一个关键的问题就是对人工水循环过程研究不足。现代变化环境下，人类活动对流域水循环的干扰无处不在，受人类活动强烈扰动的流域比比皆是，现有的大部分流域分布式模型在这些流域中不能适用。(www.chuimin.cn)

白箱模型：流域水文模型的空间变异研究

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