【正文】 ，則 (121) (122) (123) (124)式中：和分別為壤中流與地下徑流的日出流系數(shù)。這里假定與產(chǎn)流面積及全流域上最大一點(diǎn)的自由水蓄水容量的關(guān)系仍為拋物線分布 (114)則 (115) (116)流域的平均自由水容量和拋物線指數(shù)對(duì)于一個(gè)流域來(lái)說(shuō)是固定的，屬于模型率定的參數(shù)。產(chǎn)流面積上的平均蓄水容量深()為 (112)在自由水蓄水容量曲線上相應(yīng)的縱坐標(biāo)為 (113)式中：為流域自由水蓄水容量曲線上的自由水在產(chǎn)流面積上的平均蓄水深；為對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)。 流域自由水蓄水容量曲線 The free water storage capacity curve模仿張力水分布不均勻的處理方式，把自由水蓄水能力在產(chǎn)流面積上的分布也用一條拋物線來(lái)表示。由于產(chǎn)流面積上自由水的蓄水容量還不能夠認(rèn)為是均勻分布的，即為常數(shù)是不太合適的，需要考慮的面積分布。并認(rèn)為地面徑流的坡地匯流時(shí)間可以忽略不計(jì)。：為自由水蓄水庫(kù)的蓄水深；為自由水蓄水庫(kù)的蓄水容量；為產(chǎn)流面積。由于新安江模型考慮了產(chǎn)流面積問(wèn)題，所以這個(gè)自由水蓄水庫(kù)只發(fā)生在產(chǎn)流面積上，其底寬是變化的，產(chǎn)流量進(jìn)入水庫(kù)即在產(chǎn)流面積上，使得自由水蓄水庫(kù)增加蓄水深，當(dāng)自由水蓄水深超過(guò)其最大值時(shí)，超過(guò)部分成為地面徑流。先進(jìn)入自由水蓄量，再劃分水源。 水源劃分三水源新安江模型用自由水蓄水庫(kù)的結(jié)構(gòu)代替原先的結(jié)構(gòu)，以解決水源劃分問(wèn)題。據(jù)此可求得流域平均蓄水容量為： （17）與流域初始平均蓄水量 相應(yīng)的縱坐標(biāo)(A)為： （18）當(dāng)時(shí)，則產(chǎn)流；否則不產(chǎn)流。而當(dāng)土壤濕度達(dá)到田間持水量后，所有降雨(減去同期蒸發(fā))都產(chǎn)流。所謂蓄滿，是指包氣帶的含水量達(dá)到田間持水量。所用公式如下：當(dāng)時(shí)， (11)當(dāng)時(shí)， (12)若，則， (13)若且，則， (14)若且，則， (15)以上各式中。 蒸散發(fā)計(jì)算程序框圖 The block diagram of Evaporation calculation。要求計(jì)算的下層蒸發(fā)量與剩余蒸散發(fā)能力之比不小于深層蒸散發(fā)系數(shù) 。以上的、分別表示總的流域蓄水容量、蒸散發(fā)量、土壤含水量。輸出的是上、下、深各層的流域蒸散發(fā)量、和。 新安江模型結(jié)構(gòu)本文講述的新安江模型為三水源模型，針對(duì)二水源、四水源模型，不作進(jìn)一步比較與描述。徑流劃分為直接徑流和地下徑流，產(chǎn)流計(jì)算用蓄滿產(chǎn)流方法，流域蒸發(fā)采用二層或三層蒸發(fā)，水源分用的是穩(wěn)定下滲法，直接徑流坡面匯流用單位線法，地下徑流坡面匯流用線性水庫(kù)。這種分法便于考慮降雨分布不均，不考慮其它的分布不均。把每個(gè)單元流域的出流過(guò)程相加，就求得了流域的總出流過(guò)程。它把全流域分為許多塊單元流域，對(duì)每個(gè)單元流域作產(chǎn)匯流計(jì)算，得出單元流域的出口流量過(guò)程。新安江水文模型是分散性模型，可用于濕潤(rùn)地區(qū)與半濕潤(rùn)地區(qū)的濕潤(rùn)季節(jié)[13]。降雨分布不均，不但對(duì)匯流產(chǎn)生明顯的影響，而且對(duì)產(chǎn)流也產(chǎn)生明顯的影響。河網(wǎng)匯流一般采用分段連續(xù)演算的Muskingum法或滯時(shí)－演算法，但它一般不作為新安江模型的主體。在徑流成分劃分方面，對(duì)三水源情況，按“山坡水文學(xué)”產(chǎn)流理論用一個(gè)具有有限容積和測(cè)孔、底孔的自由水蓄水庫(kù)把總徑流劃分成飽和地面徑流、壤中水徑流和地下水徑流。80年代初引進(jìn)吸收了山坡水文學(xué)的概念，提出三水源的新安江模型[11]。20世紀(jì)70年代初建立的新安江模型采用蓄滿概念是正確的。2 新安江模型基本原理 新安江模型原理原華東水利學(xué)院（現(xiàn)為河海大學(xué)）的趙人俊教授于1963年初次提出濕潤(rùn)地區(qū)以蓄滿產(chǎn)流為主的觀點(diǎn)，主要根據(jù)是次洪的降雨徑流關(guān)系與雨強(qiáng)無(wú)關(guān)，而只有用蓄滿產(chǎn)流概念才能解釋這一現(xiàn)象。其他的應(yīng)用領(lǐng)域，比如與區(qū)域陸面模式耦合，用于大尺度的氣候變化和人類活動(dòng)影響研究等，如蘇鳳閣等應(yīng)用新安江模型蓄水容量曲線概念改進(jìn)了AVIM陸面過(guò)程模式對(duì)產(chǎn)流描述的不足。近年來(lái)，通過(guò)擴(kuò)展蒸散發(fā)、產(chǎn)污等模塊，新安江模型被應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域。在河道匯流方面，如采用圣維南方程組進(jìn)行河道匯流演算；在坡面匯流方面，如采用Muskingum Cunge算法，或者采用基于柵格單元系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)波方程描述。隨后，熊立華等、石朋等分別給出了通過(guò)地形指數(shù)計(jì)算流域單點(diǎn)蓄水容量的方法。例如，井立陽(yáng)等提出了由流域下墊面地理特征值定量推求模型參數(shù)的方法，從而解決了新安江模型在無(wú)資料區(qū)應(yīng)用的限制。（2）產(chǎn)匯流模型物理化明顯?？紤]到新安江模型特殊的建模理念，即采用統(tǒng)計(jì)曲線的方式描述水文變量的空間變異。為了適應(yīng)高分辨率GIS和RS數(shù)據(jù)輸入的需要，許多學(xué)者將新安江模型應(yīng)用于柵格之上，柵格的尺度則從50m*50m，…，1km*1km至50km*50km不等。20年來(lái)，隨著地理信息的豐富和易于獲取，新安江模型的發(fā)展有三個(gè)特點(diǎn)[9]：（1）架構(gòu)形式趨于多樣性。這種定量研究的不足，影響了人們對(duì)流域產(chǎn)匯流基本規(guī)律的認(rèn)識(shí)，也阻礙了對(duì)新安江模型理論的進(jìn)一步深入研究。在隨后的實(shí)際應(yīng)用中，新安江模型在理論和結(jié)構(gòu)等方面得以完善和發(fā)展，并在20世紀(jì)80年代趨于成熟，形成了一個(gè)比較完整的、適合我國(guó)濕潤(rùn)和半濕潤(rùn)地區(qū)應(yīng)用的降雨徑流模型。在壤中流較多的流域，把地表徑流分成地面徑流和壤中流兩種水源分別進(jìn)行模擬，將使匯流的非線性有所改善。最初的新安江模型為兩水源——地表徑流、地下徑流；到80年代初期，模型制作者將薩克拉門托模型與水箱模型中的用線性水庫(kù)函數(shù)劃分水源的概念引入新安江模型，提出了新安江三水源模型——地面徑流、壤中流、地下徑流；在1984~1986年，又提出了新安江四水源模型——地面徑流、壤中流、快速地下徑流和慢速地下徑流。通過(guò)對(duì)當(dāng)時(shí)國(guó)際上給流域水文模型命名的情況分析，發(fā)現(xiàn)流域水文模型的命名無(wú)非是下列四種方式之一：一是以發(fā)明人命名模型，如Nash模型、Dooge模型等；二是以發(fā)明者所在的工作單位命名模型，如Stanford模型、HEC模型等；三是以首先應(yīng)用的流域或河流命名模型，如Sacramento模型等；四是以模型結(jié)構(gòu)特征命名模型，如水箱（Tank）模型等。這兩大任務(wù)為中國(guó)水文學(xué)術(shù)走向世界無(wú)疑提供了重要機(jī)會(huì)。至20世紀(jì)70年代，雖然在國(guó)外流域水文模型的應(yīng)用已經(jīng)比較普遍，但在中國(guó)由于“文化大革命”的原因，流域水文模型卻鮮為人知。由于這些模型具有較好的結(jié)構(gòu)形式和良好的模擬預(yù)報(bào)精度，因此在洪水實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)中得到廣泛地應(yīng)用。主要包括由美國(guó)天氣局V. T. Sitten提出的API模型、N. H. Crawford和R. K. Linsley提出的斯坦福模型以及R. J. C. Bernash等提出的薩克拉門托模型，日本國(guó)立防災(zāi)科學(xué)研究中心菅原正已教授提出的水箱模型，丹麥技術(shù)大學(xué)提出的NAM模型，以及原華東水利學(xué)院趙人俊教授提出的新安江模型[7]。1 新安江模型簡(jiǎn)介20世紀(jì)60年代，在美國(guó)斯坦福大學(xué)誕生了世界上第一個(gè)真正意義上的流域水文模型——Stanford模型，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)與經(jīng)典水文學(xué)的結(jié)合[6]。由于降水分布不均，該地區(qū)洪澇及干旱災(zāi)害很嚴(yán)重。英那河地處北方半濕潤(rùn)地區(qū)，具有大陸