GR3 模型和新安江模型在我国的对比研究

GR3 模型和新安江模型在我国的对比研究水文模型是模拟流域水文过程和认识水文规律的工具，对水文分析与计算、洪水预报、水库实时调度、水资源优化配置等实际工作具有重要的意义[1-2]。概念性水文模型是水文模型的类型之一，在过去的30年中得到长足的发展[3-4]。概念性水文模型有一定的物理基础，概念清楚，结构简单，能够比较客观地描述水文循环的机理和过程，满足实际中的大多数需求[5-9]。自20世纪80年代，Michel等[10]着手研究集总式概念性水文模型，以结构简单和参数最少化为前提，逐步发展和完善了GR3模型。通过对欧洲、非洲、南美洲429个流域的研究，证明了GR3模型在上述地区的适用性[11]。自20世纪70年代，赵人俊[12]等开始研究新安江水文模型。迄今，这一集总式概念性水文模型已经广泛地应用于我国的湿润[6-7,13-16]和半湿润地区[17-20]；在防洪[21]、抗旱[22]、水工设计[12]等领域发挥了重要的作用。本文借力新安江模型，通过对比研究，探讨GR3模型在我国的适用性，研究区选在湿润和半湿润地区，即位于长江、淮河、黄河和松花江水系的7个代表性流域。1GR3模型和新安江模型1.1GR3模型GR3模型分产流计算、汇流计算两个部分。经过产流计算将降雨量分解为蒸散发量和有效降雨量；后者经过坡面单位线计算，一部分成为直接径流，另一部分成为壤中流并通过汇流水箱的计算，两者叠加后形成出流过程[10]。图1为GR3模型结构图。GR3模型有3个待优选参数，包括1个产流参数，2个汇流参数，表1为GR3模型参数表及初始取值范围，模型自带参数优选程序。图1GR3模型结构图Fig.1ThestructureofGR3model水文JOURNALOFCHINAHYDROLOGY第35卷第1期2015年2月Vol．35No．1Feb．,2015收稿日期：2014－02－25基金项目：国家自然科学基金（41171405）作者简介：徐莎（1991-），女，湖北黄冈人，硕士研究生，主要从事水文模型研究。E-mail:xushaalice@126.com通讯作者：杨小柳（1958-），男，北京人，教授，主要从事流域综合管理研究。E-mail:xlyang@urban.pku.edu.cnGR3模型和新安江模型在我国的对比研究徐莎，杨小柳（北京大学城市与环境学院，北京100871）摘要