新安江模型率定

2024年1月12日发(作者：考察的意思)

新安江模型参数率定

1. 参数的物理意义 新安江（三水源） 模型的参数一般具有明确的物理意义，可以分为如下四 类：

1） 蒸散发参数： K、WUM、WLM、C K 为蒸散发能力折算系数，是指流域蒸散发能力与实测水面蒸发值 之比。此参数控制着总水量平衡，因此，对水量计算是十分重要的。 WUM

为上层蓄水容量，它包括植物截留量。在植被与土壤比较发育的 流域，约为20mm；在植被与土壤颇差的流域，约为5～6mm。 WLM 为下层蓄水容量。可取60～90mm。 C 为深层蒸散发系数。它决定于深根植物占流域面积的比数，同时 也与WUM+WLM值有关，此值越大，深层蒸散发越困难。一般经验，在江南湿 润地区C 值约为0.15～0.20 左右，而在华北半湿润地区则在0.09～0.12 左右。

2） 产流量参数： WM、B、IMP WM 为流域蓄水容量，是流域干湿程度的指标。一般分为上层WUM、 下层WLM和深层WDM，约为120～180mm。 B 为蓄水容量曲线的指数。它反映流域上蓄水容量分布的不均匀 性。一般经验，流域越大，各种地质地形配置越多样，B 值也越大。在山丘区域， 很小面积（几平方公里）的B 值为0.1 左右，中等面积（300 平方公里以内）的 B 值为0.2～0.3 左右，较大面积（数千平方公里）的B 值为0.3～0.4 左右。 IMP 为不透水面积占全流域面积之比，一般较小，取为0.01～0.05。

3） 水源划分参数： SM、EX、KSS、KG SM 为流域平均自由水蓄水容量，本参数受降雨资料时段均化的影 响，当以日为计算时段长时，一般流域的SM值约为10～50mm，当所选取的计 算时段长较小时，SM要增大，这个参数对地面径流的多少起着决定性作用，因 此十分重要。 EX 为自由水蓄水容量曲线指数，它表示自由水容量分布不均匀性。 通常EX 取值在1～1.5 之间。 KSS 为自由水蓄水库对壤中流的出流系数，KG 为自由水蓄水库对地下径流出流系数，这两个出流系数是并联的，其和代表着自由水出流的快慢。一 般来说，KSS+KG＝0.7，相当于从雨止到壤中流止的时间为3 天。

4） 汇流参数： CS、CI、CG；KE、XE CS 为河网蓄水消退系数。 CI 为壤中流水库的消退系数。如无深层壤中流时，CI 趋于零。当 深层壤中流很丰富时，CI趋于0.9。相当于汇流时间为10 天。 CG 为地下水库的消退系数。如以日为计算时段长，此值一般为0.98～0.998，相当于汇流时间为50～500 天。 KE 为河道汇流Muskingum法中洪水波在河段中的传播时间。 X 为河道汇流Muskingum法中的流量比重系数。关键参数X 是一 个反映扩散波在运动过程中洪峰衰减、形状坦化的物理参数。 5 . 0 X 是既体现 Muskingum法物理意义又满足其数值计算稳定性的统一条件。

2. 参数的率定 新安江（三水源）模型的参数按照物理意义分为四层，上面已经分别作了介

绍。参数的率定可以按照蒸散发～产流～分水源～汇流的次序进行，各类参数基 本上是相互独立的。按照以下次序率定参数。

1） 日模型 日模型参数率定按照下述步骤进行： a. 设定各参数的初始值。 b. 比较多年总径流。这是最基本的水量平衡校核。使计算的径流深误差不 超过20％（规范规定）。如有误差，要首先修改K 值，K 是影响蒸发计算最大的 参数。不确定系数及洪峰误差不管。

K： 在北方地区K 有可能大于1； WM：经验而言，长江流域约为 120mm，三层组合一般有（20，70，30）， （40，60，20），（20，80，20）等，北方地区WM较大。 B、C 不需大改，一般B＝0.3&0.35，C＝0.15 c. 多年总水量基本平衡后，再比较每年的径流，看很干旱的年与湿润年份 有无系统误差。如有，应调整WUM、WLM和C。减小WUM 将使少雨季节的 蒸发减少，而对于很干旱的季节则无影响。WLM的作用与此相仿。加大C 值将 使很干旱的季节的蒸散发增大，而对于有雨季节则无此影响。 d. 比较枯季地下径流。如有系统偏大偏小，则应调整 KSS 与 KG，调整地 下径流与壤中流的比重。 依次率定K、SM及

KG/KI、CG 及CI。

2） 次洪模型 不允许再修改产流参数WM、B、IMP。 主要工作是调分水源和汇流参数。

洪峰误差、水量平衡和径流深误差不超过 20％，争取将洪峰误差目标定为 3 5％，后者定为10％；确定性系数愈高愈好。 SM：长江流域为30mm左右，变化范围较大。而参数SM

受降雨资料时段 均化影响较大， 用日模型率定此参数值明显偏小， 在次洪模型中， SM 值应 适当加大或重新率定。 EX：1.0—1.5。其变化范围为1～2 ， 给定EX = 1.5 ； KG+ KI 值代表自由水出流的快慢程度， 而一般表层壤中流的退水历时为3 天左右， 故固定取KG +

KI= 0.7 ， 不致有太大的误差。但也可能因流域不同 而略有差别：如沿渡河在KG + KI= 0.9 时退水过程可以拟合很好。 由于日模型与次洪模型的计算时段长不同，参数值不能全部通用，但 K、 WM、WUM、WLM、B、IMP、EX、C 与时段长无关，可以直接引用，SM、 KG、KSS、CS、CI、CG 与时段长相关，不能直接引用，需要另外率定。 调试时通常以洪水总量、洪峰流量值以及洪峰出现时间按允许误差统计合格 率最高为目标函数。调试步骤如下： a. 比较洪水径流总量。影响计算次洪径流总量的主要因素除降雨外显然是 流域初始含水量，但当该值已经确定的情况下，可通过调整水源的比重来影响计 算次洪径流量，可调整SM和KG，两个参数数值越大，地下径流的比重越大， 使次洪径流量减少。 b. 比较洪峰值。洪峰流量主要由地面径流和壤中流组成，主要取决于SM、 CS、CI、CG 等参数，当SM确定后，调整CS、CI 和CG 等参数，尤其是CS， 将对洪峰起着相当大的影响，CS 越大，洪峰越小。CI 和CG 这两个参数对洪水 过程线的形状影响较大。CI、CG 一般大于0.9，CI 小于CG。 次模依次率定SM、CS 及CI。