《水文流域模型及程序设计》教学大纲doc .doc

《水文流域模型及程序设计》 1、课程名称与代码：（） 课程性质：修 学时学分：学时/学分 先修要求： 3、课程负责人： 4、教材和补充教材信息： 《水文流域模型》武汉水利电力大学，袁作新编，水利电力出版社，1998年 《现代洪水预报技术》长江水利委员会水文局，葛手西编，中国水利电力出版社 1999年 《水文情报预报规范》水利电力部，水利电力出版社，2000年 课程目标： a 达到的教学目的： b 支撑的毕业要求： 6、课程的主要教学内容 2学时） 1 水文流域模型概念 水文流域模型与物理模型的关系，水文流域模型的四个特点。水文流域模型在水文预报中的应用，可计算机编程连续计算预报，比传统预报方法更可靠准确。水文流域模型在工程设计中的应用，可插补延长资料样本，生成无径流资料地区的径流和洪水系列，还原，改正和预估资料系列。水文流域模型在水文水资源领域科学研究中的应用。可探索影响流域水文活动的因子以及影响机制。 2 水文流域模型的发展历史与展望 开创期，经验时期，近期，现状与未来。 3 模型分类 确定性模型与随机模型的概念与区别。理论性模型，黑箱子模型，概念性模型的特点。 4 建立与选择模型的准则* 精确性，适用性，一般性，便利性。 5 模型的率定与鉴别* 模型参数的初定、率定、检验。参数的计算机自动优化调试，目标函数的拟定。人机对话调试的具体做法。模型鉴别的概念：考查模型结构和对物理过程的概化是否合理，鉴别方法采用遍历性各态。 建立与选择模型的准则模型的率定与鉴别 4学时） 1 新安江两水源流域模型 复习新安江两水流域源模型产流计算原理，水源划分方法，直接径流的单位线汇流，地下径流的马斯京根线性水库汇流。新安江两水流域源模型结构，模型参数的物理意义及参数的初定、调试、率定和检验。 2 新安江三水源流域模型* 新安江三水流域源模型结构。新安江三水流域源模型水源划分方法：自由水蓄水库的概念，自由水蓄水库划分水源的原理。壤中流出流系数，地下径流出流系数的分析，用实测洪水过程线退水资料估计壤中流和地下径流的出流系数。自由水蓄水库壤中流和地下径流日出流系数与时段出流系数之间的转换公式原理和公式推导。 新安江三水流域源模型水源划分的空间分布不均匀性考虑，自由水蓄水库蓄水容量曲线的定义和函数形式。考虑部分面积产流的水源划分讨论。 新安江三水源流域模型结构，模型参数的物理意义及参数的初定、调试、率定和检验。 新安江三水源流域模型 4学时） 1 萨克拉门托流域模型的参数和变量 萨克拉门托模型参数的物理意义，萨克拉门托模型状态变量的物理含义。 2 萨克拉门托流域模型的结构 萨克拉门托流域模型的结构框图说明，水平结构，垂直结构，水量蓄存结构。 3 萨克拉门托流域模型的蒸发计算 透水面积蒸发计算：上层张力水和自由水计算，下层张力水和自由水计算。可变不透水面积蒸发计算。水面及水草地蒸发计算。 4 萨克拉门托流域模型的下渗计算 萨克拉门托流域模型的下渗能力计算公式，上、下土层的下渗率计算公式，土层蓄水量的分配计算，计算步长的划分。 5 萨克拉门托流域模型的径流计算 不透水面积上的直接径流计算，透水面积和可变不透水面积上的地表径流计算，壤中流、地下径流的计算。 6 萨克拉门托流域模型的调试 模型参数的初定、调试、率定和检验。 萨克拉门托流域模型的下渗计算萨克拉门托流域模型的径流计算 4学时） 1 水箱模型的概念 水箱模型的原理，水箱的串连和并联，水箱模型的适用地区。 2 湿润地区水箱模型的产流计算* 指数型水箱模型的产流计算原理、公式、计算步骤。调蓄型水箱模型的产流计算原理、公式、计算步骤。 3 湿润地区水箱模型的调试 模型参数的初定、调试、率定和检验。 4 非湿润地区的水箱模型简介 考虑产流面积的结构，产流面积的分带。土壤水分蓄存结构与土壤水分动态计算。 湿润地区水箱模型的产流计算 4学时） 1 斯坦福模型的结构 斯坦福流域模型的结构框图说明，水平结构，垂直结构，水量蓄存结构。 2 斯坦福流域模型的下渗计算 落地雨的计算公式和参数，下渗容量累计曲线的概化，直接下渗和滞后下渗的计算公式和计算步骤。 3 斯坦福流域模型的蒸发计算 蒸发几率累计分布曲线的概念和实质，蒸发计算公式和参数分析，蒸发计算过程。 4 斯坦福流域模型的河网总入流计算 地表流计算、坡面流计算、壤中流计算、地下径流计算公式和参数分析。 5 斯坦福流域模型的河网汇流计算 滞时单位线的定义和公式，汇流坦化计算意义和公式，计算公式参数分析。 6 斯坦福流域模型的调试 模型参数的初定、调试、率定和检验。 预报实时校正数学模型（4学时） 1 线性模型 线性模型数学表达式，线性模型参数的最小二乘法估计 2 时变模型 时变模型的构造，时变模型的数学表