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第1章 理论基础1

1.1 地表水运动基本微分方程组1

1.1.1 连续方程2

1.1.2 动力方程3

1.2 非饱和带地下水运动的机理与特性5

1.2.1 非饱和带地下水运动机理5

1.2.2 非饱和带中地下水运动特性9

1.3 非饱和带土壤中地下水垂直运动基本微分方程组12

1.3.1 连续方程12

1.3.2 运动方程13

第2章 河道流量演算16

2.1 基本原理16

2.1.1 圣维南方程组在河道流量演算中的简化应用16

2.1.2 槽蓄曲线的特性17

2.2 马斯京根法20

2.2.1 槽蓄曲线的处理20

2.2.2 演算公式的推导22

2.2.3 参数x和K的推求23

2.2.4 计算时段长△t的选取及流量演算23

2.3 特征河长法27

2.3.1 特征河段内蓄泄关系的分析与特征河长的确定27

2.3.2 演算公式的推导31

2.4 迟滞瞬时汇流法34

2.4.1 槽蓄方程的建立35

2.4.2 演算公式的推导36

2.4.3 参数与矩38

2.4.4 迟滞瞬时汇流曲线特征41

2.4.5 时段汇流曲线43

2.4.6 计算实例45

2.5 非线性演算法47

2.5.1 非线性改正法47

2.5.2 非线性槽蓄方程法49

2.6 分析探讨50

2.6.1 槽蓄曲线和滞蓄曲线50

2.6.2 马斯京根法x与特征河长法l的关系51

2.6.3 平移、滞后和坦化53

2.6.4 演算参数的性质54

2.6.5 多河段分段连续演算56

第3章 流域降雨径流深计算59

3.1 基本原理59

3.1.1 非饱和带地下水运动基本微分方程的推导59

3.1.2 非饱和带地下水运动基本微分方程的求解60

3.2 蓄满产流法64

3.2.1 基本依据65

3.2.2 蓄满产流的降雨径流关系66

3.2.3 用蒸散发模型计算流域蓄水量71

3.2.4 降雨径流关系图的建立74

3.2.5 地表径流和地下径流的划分75

3.3 下渗曲线法76

3.3.1 流域产流量计算公式推导76

3.3.2 产流时刻计算公式的推导79

3.3.3 时段产流量计算公式的推导83

3.3.4 下渗能力与土壤含水量的关系88

3.3.5 工作曲线的绘制与计算步骤89

3.3.6 计算实例93

3.4 分析探讨96

3.4.1 菲利浦下渗能力公式的收敛与发散97

3.4.2 霍顿下渗能力曲线的理论解释99

3.4.3 蓄满产流法101

3.4.4 下渗曲线法102

第4章 流域地下汇流计算106

4.1 基流的定义与流量过程线分割方法106

4.1.1 基流的定义106

4.1.2 现行流量过程线分割方法108

4.1.3 张文华-郭生练流量过程线分割法117

4.2 分析探讨134

4.2.1 经验分割法134

4.2.2 加里宁-阿巴里杨水量平衡法135

4.2.3 威腾博格非线性水库法136

4.2.4 美国天气局地下水演算法137

4.2.5 数字滤波法139

4.2.6 Boussinesq方程法139

第5章 流域地表汇流计算140

5.1 基本原理140

5.1.1 坡面汇流141

5.1.2 流域地表汇流144

5.2 等流时线法147

5.2.1 演算公式的推导147

5.2.2 等流时线的绘制149

5.2.3 调蓄改正156

5.3 经验单位线法156

5.3.1 定义和基本假定156

5.3.2 流域出口断面流量过程的形成与单位线公式157

5.3.3 单位线三要素与单位时段的选择158

5.3.4 单位线的分析方法159

5.3.5 单位线的时段转换168

5.3.6 对单位线定义和假定的修正171

5.4 纳希瞬时单位线法177

5.4.1 基本概念与公式推导177

5.4.2 时段单位线的推求179

5.4.3 参数n和K计算公式的推导180

5.4.4 计算实例185

5.5 特征河长法的扩展187

5.5.1 河槽汇流曲线187

5.5.2 流域汇流曲线192

5.6 流域分块移滞汇流法194

5.6.1 基本概念和公式推导194

5.6.2 参数n,K和τ的推求198

5.6.3 张文华汇流曲线与其他汇流曲线的关系201

5.6.4 计算实例202

5.7 张文华-郭生练瞬时单位线法207

5.7.1 瞬时单位线计算公式的推导208

5.7.2 时段单位线计算公式的推导213

5.7.3 流域参数值n和K的计算213

5.7.4 各水库调蓄参数计算公式的推导214

5.7.5 计算步骤216

5.7.6 算例216

5.8 分析探讨217

5.8.1 等流时线与谢尔曼单位线218

5.8.2 纳希瞬时单位线与加里宁汇流曲线220

5.8.3 流域汇流非线性原因222

第6章 流域水文模型223

6.1 流域水文模型研究现状及进展223

6.2 代表性流域水文模型简介224

6.2.1 SCS模型224

6.2.2 水箱模型228

6.2.3 HBV模型234

6.2.4 SMAR模型236

6.2.5 新安江模型239

6.2.6 TOPMODEL模型242

6.2.7 IHACRES模型246

6.2.8 SIMHYD模型248

6.2.9 HEC-HMS模型250

6.3 流域水文模型参数优选技术254

6.3.1 水文模型参数优选方法255

6.3.2 水文模型参数优选方法比较研究256

6.3.3 多目标参数优选技术研究261

6.4 流域水文模型的比较研究265

6.4.1 水源划分267

6.4.2 产流机制268

6.4.3 产流空间分布不均匀性的影响269

6.4.4 蒸散发计算269

6.4.5 汇流计算271

6.4.6 应用实例272

6.5 流域水文模型的比较结果分析275

6.5.1 WMO的主要结论275

6.5.2 爱尔兰国立大学水文系经验276

6.5.3 全国水文预报技术竞赛结果277

参考文献279

后记287