降雨—径流模拟

本书对1975年以来有关降雨－径流模型作了全面的介绍和概括。建模人员可使用计算机模型和空间数据库轻易表述有着诸多难题的水文过程。本书其详尽地介绍了各种降雨－径流模型，包括用于实时洪水预报以及用于预报土地利用和气象变化影响的模型等，并给了一些应用实例。本书抢先发售为初学者引入了在预报中应用不确定性评估方法，成为进行水文预报的实用工具。

译者序言
第二版前言
著者简介
第1章基础篇：径流过程与模拟过程
1.1为什么模拟?
1.2如何使用本书
1.3模拟过程
1.4流域水文学的认知模型
1.5径流过程与地球化学特性
1.6产流和汇流
1.7概念模型的选择问题
1.8模型率定和验证问题
1.9本章要点
Box1.1RobertElmerHorton(1875—1945)的科学研究遗产
第2章降雨一径流模型的演变：保留拟合最佳的?
2.1起点：推理方法
2.2实时预报：径流系数和时间转换
2.3单位水文过程线的变体
2.4早期的数字计算机模型：斯坦福流域模型及其派生模型
2.5基于分布过程描述的模型
2.6基于分布函数的简化分布式模型
2.7近期进展：发展现状是什么?
2.8可以找到更多关于降雨一径流模型的发展历程和变化的地方
2.9本章要点
Box2.1线性、非线性与非稳定性
Box2.2新安江模型、ARN()模型或VIC模型
Box2.3控制体积与微分方程
第3章降雨一径流模拟的数据
3.1降雨数据
3.2流量数据
3.3气象数据、截留量和蒸散发量的估算
3.4气象数据和融雪估算
3.5分布在流域内的气象数据
3.6其他水文变量
3.7数字高程数据
3.8地理信息和数据管理系统
3.9遥感数据
3.10用于了解流域响应的示踪剂数据
3.11链接模型模块和数据系列
3.12本章要点
Box3.1估算蒸散发率的Penman—Monteth组合方程
Box3.2估算截留损失
Box3.3用度一日法估算融雪
第4章使用基于数据的模型预报水文过程
4.1数据可用性与经验模拟
4.2水文倒推法
4.3转换函数模型
4.4实例研究：威尔士LiynBrianeC16流域的DBM模拟
4.5转换函数的物理推导
4.6根据观测数据开发归纳式降雨一径流模型的其他方法
4.7本章要点
Box4.1线性转换函数模型
Box4.2利用转换函数来推算有效降雨
Box4.3转换函数时变参数估计和流域非线性的推导
第5章使用基于过程描述的分布式模型预报水文过程
5.1分布式模型的物理基础
5.2流域尺度上的基于物理的降雨一径流模型
5.3实例研究：爱达荷州ReynoldsCreek流域水流过程模拟
5.4实例研究：SHE模型在SlaptonWood流域的盲验证检验
5.5简化的分布式模型
5.6实例研究：美国亚利桑那州WalnutGulch产流的分布式模拟
5.7实例研究：美国俄克拉荷马州Chickasha，R一5流域的模拟
5.8分布式模型应用的良好实践
5.9基于连续微分方程的分布式模型的讨论
5.10本章要点
Box5.1地下径流描述方程
Box5.2土壤表面的下渗率估算
Box5.3偏微分方程的求解：一些基本概念
Box5.4Richards方程中使用的土壤含水特性函数
Box5.5土壤转换函数
Box5.6地表径流的描述方程
Box5.7运动波方程的推导
第6章水文相似性、分布函数和半分布式降雨一径流模型
6.1水文相似性和水文响应单元
6.2概率分布式湿度模型(PDM)和栅格对栅格模型(G2G)
6.3TOPMODEL
6.4实例研究：TOPMODEL在挪威Saeternbekken流域的应用
6.5TOPKAPI
6.6半分布式水文响应单元(HRU)模型
6.7对HRU方法的一些评论
6.8本章要点
Box6.1TOPMODEL的基本理论
Box6.2土壤与水评估工具(SWAT)模型
Box6.3SCS曲线数模型回顾
第7章参数估计与预报不确定性
7.1模型率定或调整
7.2参数响应面与敏感性分析
7.3性能指标与似然度
7.4自动最优化技术
7.5模型和数据的不确定性识别：前向不确定性估计
7.6不确定性区间的类型
7.7采用贝叶斯统计法的模型率定
7.8贝叶斯框架下输入不确定性的处理
7.9利用集合论法的模型率定
7.10认识等效性：GLUE法
7.11实例研究：GLUE法在模拟挪威SaeternbekkenMINIFELT流域中的应用
7.12实例研究：GLUE可接受范围法在评价英格兰，Somerset的Brue流域模拟中的应用
7.13GLUE在降雨一径流模拟中的其他应用
7.14不确定性估计的GLUE法和贝叶斯法的对比
7.15预报的不确定性、风险和决策
7.16动态参数和模型结构误差
7.17降雨一径流模拟中的质量控制及伪信息
7.18数据在模型调整中的价值
7.19本章要点
Box7.1在评价模型中使用的似然度
Box7.2组合的似然估计
Box7.3定义响应面或似然面的形状
第8章进阶篇：适于变化风险的模型
8.1降雨一径流模型在管理未来风险中的作用
8.2短期未来风险：洪水预报
8.3洪水预报的数据要求
8.4用于洪水预报的降雨一径流模型
8.5实例研究：英国Cumbria，Eden河流域的洪水预报
8.6洪水频率估计的降雨一径流模拟
8.7实例研究：模拟捷克共和国Skalka流域的洪水频率特性
8.8变化的风险：流域变化
8.9变化的风险：气候变化
8.10本章要点
Box8.1实时预报的自适应增益参数估计
第9章进阶篇：下一代水文模型
9.1为什么需要新的模拟技术?
9.2代表性单元流域概念
9.3REW概念是如何不同于其他水文模型的?
9.4REW概念的实现
9.5从水文学的简化理论推求尺度依赖的滞后特性
9.6利用粒子寻踪描述水通量
9.7作为复杂自适应系统的流域
9.8水文响应的最优化约束
9.9本章要点
第10章进阶篇：无资料流域的预报
10.1无资料流域面临的挑战
10.2PUB计划
10.3MOPEX计划
10.4无资料流域的预报方法
10.5作为学习过程的PUB
10.6根据流域特征进行的模型参数回归
10.7参照流域与池组方法
10.8用于约束模型参数的水文过程线特征的直接估计
10.9模型参数区域化方法比较
10.10作为无资料流域模型的HRU和LSP
10.11对无资料流域的观测
10.12本章要点
第11章进阶篇：流域内的水及其在流域内的滞时
11.1天然示踪剂和人工示踪剂
11.2流域系统内的平流和弥散
11.3简单的混合模型
11.4评估出流增量的空间分布
11.5端元混合分析(EMMA)
11.6示踪剂信息对水文过程的意义
11.7实例研究：与汇流混合的端元
11.8滞留时间分布模型
11.9实例研究：预测瑞典Gardsj6n流域示踪剂的运移
11.10对水质模型的意义
11.1l本章要点
Box11.1描述平流和弥散
Box11.2流域系统的滞留时间分析
第12章进阶篇：假设、观测以及各地模型
12.1降雨一径流模拟中根据假设检验进行的模型选择
12.2先验信息的价值
12.3作为假设的模型
12.4各地模型
12.5良好实践的指南
12.6各地模型和利益相关者的参与
12.7各地模型和信息
12.8最后的一些问题
附录A软件和数据的网络来源
附录B术语表
参考文献
索引