A E
G
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N
B
本次降雨形成的径流过程
H
C 直接径流
地下径流
B’ C’
F D’
I
D t(h)
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2、用试算法求fc
RSi

Ri

fi F
f c t i
RS
n 1
RSi
n 1
Ri
n 1
fi F
f c t i
又fi R F PE
得:
n
Ri RS
WWM：流域蓄水容量 WWMM:流域最大蓄水容量 WM：流域平均蓄水容量
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利用流域蓄水容量曲线计算产流量（右图）：
W：流域原有蓄水量，相应纵标A
W分布：(f/F)A左边蓄满，右边未蓄满， 假定按水平分布。
以此时段为基础：
降雨P，蒸散发E，径流量R，损失量L 满足如下水量平衡关系（超蓄产流方程）：
End If
w(1) = w(1) + p(i) - r - e(1)
w(2) = w(2) - e(2)
w(3) = w(3) - e(3)
If w(1) > wm(1) Then
(6 - 5)
A
f
A
WWM
W 0
(1
)dWWM F

0
(1
)dWWM
WWMM

A

WWMM 1-

(1 -
W WM
1
) 1 B

(6 - 6)
c）流域产流计算 P－E>0时，产流，否则不产流 ，产流时：
P E A WWMM时: R P E (WM W) P E A WWMM时:
R (P E) (W2 W1)
(6 - 3)
大量资料表明，WWM～f/F有如下关系：
1 f (1 WWM )B
F
WWMM
或 f 1 (1 WWM )B
F
WWMM
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(6 - 4)
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则：
WM
1
WWMd(f
/ F)

WWMM
0
1 B
对纵坐标积分:
单元流域面积要适中，使得在每块面积上降雨比较均匀，并有一定数 目的雨量站；(泰森多边形)
其次，尽可能是单元流域与自然流域相一致；若流域中有大中型水库， 则水库以上的集水面积即可作为一个单元流域。
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Rainfall Averaging Methods
Thiessen Polygons
式中: P :时段降雨量
E :时段蒸散发量
R :时段产流量
WW1, WW2 :时段初末的土壤含水量
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式(6 1)中, R RS RG ,即
RG FC

RS R - RG P - E - FC
FC : 时段稳定下渗量
(6 - 2)
b）流域蓄水容量曲线（超蓄产流模型的核心）
最初的新安江模型：二水源模型——地表径流、地下径流；编制新 安江入库洪水预报方案
80年代初：三水源模型——地面径流、壤中流、地下径流（引入了 萨克拉门托模型与水箱模型中的用线性水库函数划分水源的概念）；
1984～1986年：提出四水源模型——地面径流、壤中流、快速地下 径流、慢速地下径流。
之后，其它改进。
三层模型，其参数有上层张力水蓄水容量 UM，下层张力水蓄
水容量 LM，深层张力水蓄水容量 DM，流域平均张力水蓄水
容量 WM，蒸散发折算系数 KC，深层蒸散发系数C，计算公
式为：
WM=UM+LM+DM W=WU+WL+WD E=EU+EL+ED
上层 (Upper layer)
下层 (Lower layer)
120.00
117.21
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尤其半湿润地区需要考虑
IMP:不透水面积参数（新安江模型新增参数），流域不透水面 积占总面积的百分比，增加后，需修改（6－5），（6－ 8）式，其它都不变。
(6 5) WM WWMM (1 IMP) 1 B
(6 - 8) P - E FC时
(6 - 9)
RG

FC
R P-E

IMP

RS R RG

(6 -10)
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（二）稳定下渗率fc的推求
1、求一场洪水的RS、R、RG （1）据上图求RS （2）根据图求R （3）求RG=R-RS （4）fc=RG/T T为净雨时间
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Q(m3/s)
D
A4
A5
A3
E
C
B
A
A2
测站
ai
(%)
A
24
B
21
C
37
D
8
E
10
A1
合计
100
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5
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6
模型结构
为了考虑降水和流域下垫面分布不均匀的影响， 新安江模型的结构设计为分散性的，分为：蒸散发计算， 产流计算，分水源计算和汇流计算四个层次结构。
层次 1层 2层
3层
4层
功能 蒸发 产流 水源划分 计算 计算 二水源 三水源
138.85
156.00
0.0338 0.0427 0.0632 0.0495 0.2091
0.4844
1.0000
0.16 0.50
0 7.46 17.61
13.47
0
RG
0.16 0.50
0 2.22 5.84
11.96
0
RS
0 0 0 5.23 11.76
1.51
0
W
16.61 20.67 29.57 23.68 76.57 113.20
蒸散发E
降雨P 蒸发皿蒸发EI
透水面积 土壤湿度
WUM EU
WLM EL
ED
C
W 上层
WU 下层
WL 深层
WD
WM B
径流
FC
R
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不透水面积
IMP
地面径流 UH RS
地面径 流过程
单元流域 KE 出流过程 XE
径流 R
地下径流 RG
KKG
地下径 流过程
8
二、二水源新安江模型的微结构
（一）用超蓄产流（即“蓄满产流”）模型计算总径流R、地表径流RS 及地下径流RG （1）超蓄产流模型概念 超蓄产流模型是目前我国湿润地区的主要产流模型。
fc
1
n 1
Ri Pi Ei
t i
n
Ri RS
fc
1 n
1
Ri Pi
t i
(忽略雨期蒸散)
（三）、不透水面积上的直接径流
DRS P IMP
(5 -12)
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(8 -11)
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（四）、透水面积上的蒸散发模型
因为不透水面积上没有蒸散发，因此，计算出 来的蒸散发量要乘以透水面积所占比重，才是流 域上的蒸散发量。
深层 (Deep layer)
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模型中流域蓄水容量WM和流域蓄水量W都是上层, 下层和深层之和, 即:
WM WUM WLM WDM
W WU WL WD

WUM, WLM, WDM - - - -上层,下层,深层土壤蓄水容量
WU, WL, WD - - - -上层,下层,深层土壤蓄水量
此时
ED＝C（EM－EU）－EL
这时才发生深层蒸发。
ED 深层的时段蒸发量
C 与深层蒸散发有关的系数
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当 P E WU EP 时， EU EP ， EL 0 ，ED 0
当 P E WU EP 时， EU P E WU
新安江模型
目录
1. 概述 2. 二水源新安江模型 3. 三水源新安江模型 4. 新安江模型的改进 5. 新安江模型的应用
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2
1、概述
新安江模型简介
一、新安江流域水文模型系列
新安江模型是华东水利学院（河海大学）水文系1973年对新安江水 库作入库流量预报时提出来的，是一个分块式的概念性流域降雨径流模 型。可以用于湿润地区和半湿润地区的湿润季节。
当上层水分不足时，把上层水分全蒸掉，下层蒸发量EL等于上层剩余蒸发能力
（EM－EU）与下层含水比WL / WLM之乘积。
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（6－15）中，只用到 EL C（EM－EU）
否则，取
EL＝C（EM－EU）
但是，若EL C（EM－EU）,同时WL C（EM－EU）,则取
EL ＝WL
匀性，B＝0时分布均匀，愈大愈不均匀， 决定于地形、地质条件。
d）地面、地下径流的划分（分水源）
产流面积变化，则：
P E FC时:

RG FC(f/F) FC
R

P-E
RS R - RG

(6 - 8)
P - E FC时:

RS 0, RG R


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1、蒸散发模型原理
蒸散发能力（EM，mm/d）
新安江模型中，认为流域土壤含水量达到最 大时，实际蒸散发量E＝EM ；当土湿很小时， 蒸散发量几乎维持为一常数。