若—个模型的每一个关系式均是严 格的以物理定律为基础，则该模型 是物理模型； 若一个模型的结构、参数具有物理意 义，但其结构不是严格的以物理定律 为基础，则该模型是概念性模型 。 若一个模型的关系式无任何物理意义， 则该模型是黑箱子模型。
(1)物理模型
• 其特点是： 对水文现象的描述机制清楚，具有物理严密性， 通用性好，预测和外延能力强； 但由于模型的结构复杂， 边界值和参数值的困难。 受人们对水文现象认识水平、水文现象及其边界条件的复杂 性和原始资料的局限性与可靠性等因素的限制，现阶段完全
• 3水源新安江模型的流程图。模型设计将全流域 划分为若干个自然条件相似的小流域，然后分 别对每个单元从降水开始包括产流、汇流等径 流形成的全过程进行分析计算，模型以包气带 为转换装置，将实测降雨量P、实测水面蒸发量 EM输入；输出为出口流量Q、流域蒸散发E。模 ②产流量计算；③分水源计算；④汇流计算。
应用上不可避免地要遇到求解非线性数学难题和估计初始值、
物理化的物理模型应用于流域水文模拟还存在很大的难度。
(2)概念性模型
以物理成因机制作为基础，对水文现象提出假设、概 化和数学模拟的模型称为概念性模型。 其特点是：模型结构较物理模型简单，具有一定的物 理成因机制，易于推广应用，当假设条件与实际情况相近， 概化合理时，预测效果好，但通用性较物理模型差。 随着人们对水文现象认识水平的不断提高，物理成因 机制的逐步物理化，概念性模型可以发展为物理模型。概 念性模型既可以描述自然界中水循环的全过程，称为全程 模型；也可以描述水循环的子过程，称为分量(或分层)模 型，如蒸散发模型、产流模型、水源划分模型、汇流模型 等。
型结构及计算方法分为4大部分：①蒸散发计算；
总式模型，而物理模型是分布式模型。
流域产汇流模型简介
• 流域模型，其中著名的有美国流量综合与水库调节模型
（SSARR，1958），斯坦福模型（Stanford，1959—1966），萨
克拉门托模型（Sacramento），美国农业部水文研究室模型 （USDAHL，1970），日本的水箱模型（Tank），英国水文研究
(3)黑箱子模型。
• 主要依靠数学方法来确定水文现象各影响因素
间关系描述的模型称为黑箱子模型。
• 其特点是：模型结构简单，易研究、易掌握和
易推广应用；但因其结构和参数缺少成因机制，
模型的通用性和外延能力差，有时可能会得出 与通常物理意义上不同的结果。
2．按对流域水文过程描述的 离散程度分类
• 流域水文模型可分为集总式模型、分布式 模型 • 一般来说，概念性模型和黑箱子模型是集
所的SHE模型等。70年代以来，我国也提出了多种模型，如新
安江模型等。这些模型把流域径流形成的各个要素，如降水， 蒸发、截留、下渗、地面径流、壤中流、地下径流及调蓄和流 量过程演进，分别用相应的数学物理方法描述，然后按各种要 素在径流形成过程中的联系组合起来，成为一个流域模型，下 面扼要介绍新安江模型。
• 三水源新安江模型新安江模型是1973年由华东水利
学院建立的一个分散性的概念模型。该模型既有理 论基础又便于实际应用，多年来在我国湿润与半湿 润地区的水文预报中广为应用。初建的模型为两水 源（地表径流与地下径流），后来吸取了萨克拉门
托模型和水箱模型的长处，将两水源改进为3水源
（地表径流、壤中流及地下径流）以及多水源模型， 如4水源，即将原3水源中地下径流改为快速地下径 流和慢速地下径流两源。这里简要介绍3水源新安 江模型的梗概。
水文现象属于综合性的自然现象。迄今为止，人们还不可
能对所有水文现象的有关要素进行实际观测，不能用严格 的物理定律来描述水文现象各要素间的因果关系。
随着对水文现象及其各要素间因果关系认识水平的逐
步提高和研究的不断深入，人们将复杂水文现象加以概化， 即忽略次要的与随机的因素，保留主要因素和具有基本规
律的部分，据此建立具有一定物理意义的数学物理模型，
流域水文模型
• 随着现代科学技术的飞速发展，以计算机和通信为核心的
信息技术在水文水资源及水利工程科学领域的广泛应用，
使流域水文模型的研究得以迅速发展。 • 对防洪减灾：流域水文模型是现代实时洪水预报调度系统 的核心部分，是提高预报精度和增长遇见期的关键技术。 • 对水资源可持续利用：流域水文模型是水资源评价、开发、
利用和管理的理论基础。
• 对水环境和生态系统保护：流域水文模型是构建面污染模 型和牛态评价模型的主变化和人 类活动对洪水、水资源和水环境影响的有 效工具。 • 因此，流域水文模型的开发研究具有广泛 的科学意义和实际应用价值。
一、水文模型概述
• 自然界中的水文现象是由众多因素相互作用的复杂过程，
并在计算机上实现，这种仿水文现象称之为“水文模拟”。
• 被模拟的水文现象称为原型，模拟则是对原型
的种种数学物理和逻辑的概化。所以说，流域 水文模型是模拟流域水文过程所建立的数学结 构，水文模拟首先就是要开发研制一个水文模 型。
二、水文模型分类
• 1．按模型构建的基础分类
• (1)物理模型。 • (2)概念性模型 • (3)黑箱子模型。