降雨径流模型

降雨径流模型将流域表示为概念性储存和通量的系统，将降水转化为径流，提供简约的模拟和预测。

Definition

降雨径流模型是数学模型，通常是概念性的和集总式的，通过具有校准参数的储存和通量结构，模拟流域平均降水（和蒸散发）转化为径流的过程。

Scope

本主题涵盖集总式和半分布式概念性降雨径流模型、其相互连接的储存结构、其参数和输入，以及它们在模拟和预测中的应用。它补充了更具空间显式性的物理模型以及校准和不确定性主题。

Core questions

• 概念模型如何表示流域储存和径流？
• 降雨径流模型需要哪些输入和参数？
• 集总式、半分布式和分布式方法有何不同？
• 降雨径流模型在哪些方面用于业务操作？

Key concepts

• 概念性储存和通量
• 集总式与半分布式模型
• 土壤水分核算
• 模型参数和输入
• 径流模拟和预测
• HBV和萨克拉门托模型

Key theories

概念性储存-通量建模

流域由相互连接的概念性水库（用于土壤水分、地下水、路径）表示，其填充和溢流行为经过数据校准，以相对较少的参数重现观测到的径流。

业务概念模型

HBV模型和萨克拉门托土壤水分核算模型等模型是概念性降雨径流建模的典范，被用于业务径流预报和水资源模拟。

Clinical relevance

概念性降雨径流模型是业务径流预报、水库和供水规划以及气候和土地利用影响研究的主力工具，在保真度与所需数据和计算之间取得了实用的平衡。

History

在单位线之后，数字概念性流域模型自20世纪60年代开始出现，包括斯坦福流域模型、萨克拉门托模型和HBV模型；这些储存-通量模型成为业务预报的标准，后来扩展到半分布式和分布式形式。

Key figures

• Keith J. Beven
• Sten Bergstrom
• Robert J. C. Burnash

Seminal works

• beven2012
• bergstrom1976
• burnash1973

Frequently asked questions

什么是概念性降雨径流模型？

它是一个模型，用一组相互连接的概念性储存和通量来表示流域，而不是在空间上求解完整的物理过程；其参数经过校准，使模拟的径流与观测结果相符。

为什么使用集总式模型而不是详细的分布式模型？

集总式概念模型需要少得多的输入数据和计算，并且在出口处的径流模拟中通常同样准确，因此它们在预报和规划中仍然很受欢迎，尤其是在缺乏详细空间数据的情况下。