收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大尺度水文模型的发展现状以及与气候模型耦合的可能性、挑战和展望

许崇育  夏军  
【摘要】:水文模型是流域、区域或全球水资源评估、洪水预报和气候变化水文响应预测的重要工具。不同时间和空间尺度水文模型的研究、开发和应用的历史可以追述到19世纪。一名爱尔兰工程师Mulvaney于1850年建立了第一代的计算洪峰流量的水文模型-推理模型(Rational Model),为解决当时所面对的三种类型的工程问题:(1)市区排水系统的设计,(2)填海土地排水系统设计,和(3)水库溢洪道设计提供了数学工具。从上世纪开始水文模型的发展经历了几个里程碑的阶段。其中包括美国工程师Sherman在1932年提出了单位线(Unit Hydrograph)的概念,使水文工作者不仅能计算洪峰流量(推理模型)而且对整个经流过程的模拟有了可能。在1950年代,爱尔兰水文学家Nash深入分析了瞬时单位线的物理机制,并用数学语言描述流域汇流过程,即Nash的线性水库理论被广泛应用水文模型中。在1960-70年代,随着对产汇流机制理解的不断深入和计算机的使用,大量的集总式概念性模型被开发和应用于洪水预报,水资源估算和洪水预报。代表性的包括史丹福模型、萨克门托模型(Sacramento),HBV模型,坦克模型和新安江模型等。在同一时期,Box和Jenkins提供了一个可供水文学家选择的另一类模式-即自回归模型,马尔科夫模型和其他形式的时间系列随机模型。在1980年代,为了满足预测(1)土地利用变化的影响,(2)点面源水污染,和(3)无资料流域的水文模拟等需求,并且随着GIS技术的逐步成熟和DEM模型的应用,水文学家建立了有物理基础的分布式水文模型的并在流域管理和水文预报中取得了广泛应用,代表性的模型包括SHE模型、IHDM模型、SWAT模型和TOP模型等。水文模型研究的第五个突破点发生在1980年代末和1990年代初。为了(1)更精确估算大区域和全球水资源量,(2)预测气候变化的水文响应,和(3)改进全球气候模型路面过程的模拟精度等,大尺度乃至全球尺度水文模型的研发逐渐成了重点方向之一(Dll et al.,2003;Nijssen etal.,200 1;Vrsmarty et al.,2000;Widen et al.,2007;Xu et al.,2005)。本文首先简要回顾水文模型的发展过程和现状,将重点探讨(1)大尺度及全球尺度水文模型的特点和类型,(2)在不同气候区域的模型结构差别,(3)和全球及区域气候模型耦合的可能性和难点,(4)最后提出全球尺度水文模型在近期所面临的挑战及发展方向。

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 万洪涛,万庆,周成虎;流域水文模型研究的进展[J];地球信息科学;2000年04期
2 熊立华,郭生练;三层耦合流域水文模型──(Ⅱ)应用比较与评价[J];武汉水利电力大学学报;1998年01期
3 黄新会,王占礼,牛振华;水文过程及模型研究主要进展[J];水土保持研究;2004年04期
4 王渺林;傅华;高攀宇;;地球信息科学方法在分布式水文模型中的应用研究综述[J];重庆交通学院学报;2006年02期
5 戚晓明;陆桂华;金君良;;水文多尺度仿真研究[J];人民黄河;2006年11期
6 曾新民,赵鸣,苏炳凯,汤剑平,郑益群,桂祁军,周祖刚;一个水文模型与区域气候模式耦合的数值模拟研究(英)[J];Advances in Atmospheric Sciences;2003年02期
7 戚晓明;;水文模型的尺度性探讨[J];人民黄河;2008年08期
8 夏积德;吴发启;郭江涛;孙茂存;;分布式水文模型建模过程研究[J];西安文理学院学报(自然科学版);2008年04期
9 刘志雨,张瑞芳;SCLS模型在长江寸滩~螺山段的应用[J];人民长江;1996年08期
10 黄平,赵吉国;流域分布型水文数学模型的研究及应用前景展望[J];水文;1997年05期
11 金鑫;郝振纯;张金良;;水文模型研究进展及发展方向[J];水土保持研究;2006年04期
12 尹雄锐;夏军;张翔;王晓妮;;水文模拟与预测中的不确定性研究现状与展望[J];水力发电;2006年10期
13 Soroosh Sorooshian;;水文模型演变:从洪水预报到水文气象预测(英文)[J];北京师范大学学报(自然科学版);2010年03期
14 王鸣远;杨素堂;;水文过程及其尺度响应[J];生态学报;2008年03期
15 何长高;董增川;陈卫宾;;流域水文模型研究综述[J];江西水利科技;2008年01期
16 任立良,刘新仁;数字高程模型信息提取与数字水文模型研究进展[J];水科学进展;2000年04期
17 王中根,刘昌明,左其亭,刘青娥;基于DEM的分布式水文模型构建方法[J];地理科学进展;2002年05期
18 刘家宏;王光谦;王开;;数字流域研究综述[J];水利学报;2006年02期
19 张银辉;SWAT模型及其应用研究进展[J];地理科学进展;2005年05期
20 王书功,康尔泗,李新;分布式水文模型的进展及展望[J];冰川冻土;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许崇育;夏军;;大尺度水文模型的发展现状以及与气候模型耦合的可能性、挑战和展望[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(下册)[C];2011年
2 王渺林;夏军;易瑜;;分布式水文建模的地球信息科学方法[A];《大地测量与地球动力学进展》论文集[C];2004年
3 张国平;王纲胜;;基于遥感与GIS的气候/气象—水文耦合模型研究初探[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
4 林建;谢正辉;陈锋;肖子牛;薛建军;;2006年汛期VIC水文模型模拟结果分析[A];“2010年北京气象学会中青年优秀论文评选”学术研讨会论文集[C];2011年
5 王渺林;;分布式水文建模的地球信息科学方法[A];湖北省测绘学会2004年度科学技术交流会论文集[C];2005年
6 潘世兵;李纪人;;流域水文模型和GIS集成技术研究现状与展望[A];中国水利学会2003学术年会论文集[C];2003年
7 聂庆林;轩华山;聂秋月;叶强;张钺;;流域水文模型在鲁北地区应用研究[A];中国水利学会2006学术年会暨2006年水文学术研讨会论文集(水文水资源新技术应用)[C];2006年
8 刘志雨;林朝晖;谢正辉;;建立基于RS和GIS的大尺度水文模型全国径流模拟系统[A];中国水利学会首届青年科技论坛论文集[C];2003年
9 王书功;李新;康尔泗;;一个水文模型参数敏感性定量分析方法[A];中国地理学会2006年学术年会论文摘要集[C];2006年
10 连军营;刘康;王俊;梁轶;张晶;李西祥;;西安市城市森林减少的暴雨径流效应研究——以西安市二环内建城区为例[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 H.A.Prasantha Hapuarachchi;[D];河海大学;2003年
2 于澎涛;分布式水文模型的理论、方法与应用[D];中国林业科学研究院;2001年
3 杨晓华;参数优选算法研究及其在水文模型中的应用[D];河海大学;2002年
4 罗蒋梅;基于不同率定期资料的月、季径流预报方法研究[D];南京信息工程大学;2012年
5 王加虎;分布式水文模型理论与方法研究[D];河海大学;2006年
6 苏凤阁;大尺度水文模型及其与陆面模式的耦合研究[D];河海大学;2001年
7 程根伟;确定性水文模拟的数学模型研究[D];河海大学;1988年
8 杨海龙;三峡库区小流域森林植被理水调洪规律的研究[D];北京林业大学;2004年
9 李建柱;流域产汇流过程的理论探讨及其应用[D];天津大学;2008年
10 彭定志;基于RS和GIS的水文模型以及洪灾监测评估系统的研究[D];武汉大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵长森;和田绿洲散耗型水文模型研究与应用[D];西安理工大学;2005年
2 王志璋;汾河上游流域分布式水文模型研究[D];太原理工大学;2003年
3 郭太英;基于DEM的分布式水文模型的研究与应用[D];大连理工大学;2005年
4 梁睿;HEC-HMS水文模型在北张店流域的应用研究[D];太原理工大学;2012年
5 樊明兰;基于DEM的分布式水文模型在中尺度径流模拟中的应用研究[D];四川大学;2004年
6 曾举;GIS水文模型及降雨径流数值模拟研究[D];昆明理工大学;2012年
7 许钦;基于DEM的黄土区小流域产流产沙研究[D];河海大学;2005年
8 孙友波;基于DEM的水文特征信息的提取和可视化的研究与实现[D];首都师范大学;2005年
9 雷晓辉;基于二元演化模式的流域水文模型初探[D];中国水利水电科学研究院;2001年
10 韩丽;流域土地利用变化及水文效应研究[D];河海大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 本报记者 常丽君;太空慧眼为何如此忧伤[N];科技日报;2011年
2 李斌;科学家预测中国最大湖泊水位有望持续回升[N];中国改革报;2007年
3 沈铁元 李灿 周芳;湖北探索局校合作新模式[N];中国气象报;2003年
4 ;“数字水文”护黄河[N];中国水利报;2003年
5 ;什么是洪水风险图[N];中国水利报;2001年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978