Rainfall-Runoff Modelling in Gauged and Ungauged Catchments pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Wagener, Thorsten/ Wheater, howard S./ Gupta, Hoshin V.

出品人:

页数:332

译者:

出版时间:2004-9

价格:$ 126.56

装帧:HRD

isbn号码:9781860944666

丛书系列:

图书标签:

• 水文建模
• 降雨径流
• 集水区
• 水文过程
• 非集水区
• 模型应用
• 水资源管理
• 流域水文
• 水文分析
• 不确定性分析

好的，以下是为您构思的一份关于《雨量-产流模拟在有、无测站流域中的应用》的图书简介，内容详实，侧重于该领域的核心议题，旨在吸引专业读者和研究人员。 --- 图书简介：《雨量-产流模拟在有、无测站流域中的应用》 聚焦水文过程的精确量化与区域尺度扩展 水文循环是地球系统中至关重要的组成部分，而雨量（降水）与产流（地表径流和地下水补给）之间的关系是理解和管理水资源的基础。本书《雨量-产流模拟在有、无测站流域中的应用》，深入探讨了这一复杂耦合过程的现代建模方法、技术挑战及其在实际工程与生态管理中的应用。本书的独到之处在于，它不仅全面覆盖了传统流域（有足够观测数据）的精细化模拟技术，更聚焦于当前水文科学面临的最大难题之一：无测站流域（Ungauged Catchments）的有效率和准确率的产流估算。 本书面向水文工程师、水资源规划师、地理信息系统（GIS）专家、环境科学研究人员以及高等院校相关专业师生。全书结构严谨，逻辑清晰，从理论基础到前沿实践，为读者提供了构建可靠水文模型和解决复杂水文问题的实用指南。 第一部分：雨量-产流模拟的理论基石与基础模型 本部分首先为读者奠定了坚实的理论基础，回顾了水文循环的基本物理化学原理，并详细介绍了用于描述雨量转化为径流过程的关键机制。 第1章：水文循环与产流过程的物理基础 本章阐述了降水、蒸散发、入渗、地表径流生成和地下水补给等核心过程的物理驱动力。重点分析了流域尺度上能量平衡和质量守恒定律在水文过程模拟中的应用。讨论了不同下垫面类型（城市、森林、农田）对产流机制的显著影响。 第2章：经典与概念性水文模型回顾 详细介绍了从经验公式到半分布式模型的演进。内容涵盖了诸如单位线理论（Unit Hydrograph）、库（Reservoir）模型（如 SCS-CN 方法）的原理及其适用性边界。对经典的集总式模型（如Stanford、Tank Models）的结构、参数化和局限性进行了深入剖析，强调了模型结构选择对模拟结果准确性的决定性作用。 第3章：基于物理过程的分布式模型构建 本章转向更精细化的模拟方法，重点介绍基于连续微分方程的分布式水文模型。详细讲解了浅水方程（Shallow Water Equations）在地表径流模拟中的应用，以及如何通过有限差分或有限元方法离散化这些方程。探讨了土壤湿度、植被冠层截留等过程在分布式模型中的空间化处理技术。 第二部分：有测站流域的高级模拟与参数率定 在数据相对充足的流域中，模型的可靠性依赖于精密的参数化和严格的率定、验证过程。本部分聚焦于如何最大化观测数据的价值，提升模型的预测精度。 第4章：观测数据在模型应用中的质量控制与预处理 强调了雨量、流量观测数据的时空异质性问题。详细介绍了数据清洗技术（异常值检测、插值方法），以及如何将点状观测数据（如雨量计数据）插值到流域空间网格中，同时讨论了不确定性在数据输入阶段的表现。 第5章：模型参数率定与不确定性分析 这是本书的核心技术环节之一。本章系统介绍了参数率定（Calibration）的经典方法（如最小二乘法）与现代优化算法（如遗传算法、粒子群优化算法）。重点阐述了等效性问题（Equifinality），即多个参数组合能产生相似的模拟结果。同时，引入了贝叶斯方法和蒙特卡洛模拟（GLUE）来量化模型的不确定性，使预测结果具有概率性的解释。 第6章：模型性能评估与诊断 超越简单的均方根误差（RMSE）或纳什-景希指数（NSE），本章介绍更深层次的性能指标，例如对峰值流量、总径流量的模拟误差分解、敏感性分析以及时间序列模式的对比评估。指导读者如何根据不同的工程目标（如防洪、水库调度）选择最合适的评估标准。 第三部分：无测站流域的水文预测与区域尺度扩展 无测站流域是水资源管理中最常见的场景，其挑战在于缺乏直接的流量观测来约束模型。本部分是本书最具创新性和实用价值的部分。 第7章：空间异质性与流域特征提取 在无测站流域中，流域的物理特征成为替代观测数据的关键信息。本章详细介绍了如何利用遥感数据（如DEM、土地利用/覆被数据）提取流域的几何特征、土壤类型分布、植被指数等。深入讨论了空间插值和区域化技术（Regionalization Techniques）在特征参数获取中的应用。 第8章：基于相似性原理的参数迁移方法 参数迁移（Parameter Transfer）是无测站模拟的核心策略。本章分类介绍了主要的迁移技术： 空间外推法（Spatially Explicit Transfer）： 侧重于基于流域空间特征的回归关系建立。 流域相似性法（Catchment Similarity）： 探讨如何通过指标（如河网密度、流域面积、坡度）将有测站流域的参数直接或修正后应用到目标无测站流域。 区域化模型（Regional Model）的构建： 如何在区域尺度上建立参数与流域特征之间的稳定函数关系，以实现跨流域的预测。 第9章：数据驱动模型与混合建模在无测站区域的应用 随着大数据和机器学习的发展，本章介绍了如何利用人工智能技术来弥补物理模型的不足。重点讨论了： 人工神经网络（ANN）和支持向量机（SVM）在短期径流预测中的潜力。 混合模型（Hybrid Modeling）的构建，即将物理过程的驱动力与数据驱动的校正项相结合，以期在缺乏物理约束时仍能保持合理的物理意义。 卫星遥感数据在产流估算中的集成，如利用降雨估算产品（GPM, TRMM）和蒸散发产品（MODIS）来约束无测站流域的质量平衡。 第四部分：实际应用、案例分析与未来展望 本书最后一部分将理论和方法与实际工程问题相结合，并展望该领域的前沿发展方向。 第10章：极端事件模拟与气候变化影响评估 探讨了在有、无测站流域中对极端洪水和持续干旱事件的模拟策略。分析了气候模型（GCMs）输出的不确定性如何通过链式传播效应影响产流预测，以及如何应用“降尺度”和“偏差校正”技术来服务于水文风险评估。 第11章：集成应用与流域尺度的决策支持 通过多个真实世界的案例研究（包括跨国界流域和城市化影响显著的区域），展示了本书介绍的方法如何被整合到实际的决策支持系统中，例如洪水预警系统、水资源分配优化和生态健康评估。 第12章：未来挑战与研究方向 总结了当前研究的瓶颈，包括对地下水-地表水相互作用的刻画、模型结构选择的标准化、实时数据同化技术的成熟，以及如何构建具有更高可迁移性的参数化框架。 --- 《雨量-产流模拟在有、无测站流域中的应用》 旨在成为连接水文科学基础理论与工程实践之间的桥梁。通过对现代建模技术和不确定性分析的全面介绍，本书为水文界提供了一套系统化、高标准的工具箱，以应对日益复杂的水资源管理挑战。

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