新安江模型软件

新安江模型是华东水利学院(现河海大学)赵人俊教授团队提出的一个集总式水文模型，广泛应用于半湿润、湿润气候区。其产汇流原理为当流域面积较小时，采用集总模型，当面积较大时，采用分散模型，即将全流域划分多个单元子流域，并对各响应单元进行产汇流计算，得到单元流域的出口流量过程。其次，进行河道洪水演算，求得流域出口的流量过程线，即将每个单元流域的出流过程进行累加，求得了流域的总出流过程。

该模型按照三层蒸散发模式计算流域蒸散发，按蓄满产流概念计算降雨产生的总径流量，采用流域蓄水曲线考虑下垫面不均匀对产流面积变化的影响。在径流成分划分方面，对三水源情况，按“山坡水文学”产流理论用一个具有有限容积和测孔、底孔的自由水蓄水库把总径流划分成饱和地面径流、壤中水径流和地下水径流。在汇流计算方面，单元面积的地面径流汇流一般采用单位线法，壤中水径流和地下水径流的汇流则采用线性水库法。河网汇流一般采用分段连续演算的Muskingum法或滞时演算法。

为了考虑降水和流域下垫面分布不均匀的影响，新安江模型的结构设计为分散性的，分为：蒸散发计算，产流计算，分水源计算和汇流计算四个层次结构。

新安江模型参数确定的难点：该模型是一个通过长期实践和对水文规律认识基础上建立起来的一个概念性水文模型。模型大多数参数具有明确的物理意义，它们在一定程度上反映了流域的基本水文特征和降雨径流形成的物理过程。因此，原则上可以按其物理意义通过实测、实验、比拟等方法来确定。由于模型是在假设、概化和判断的基础上建立起来的，加上水文要素又十分复杂，在当前的观测技术条件下，还存在相当大的困难。

新安江模型参数概念分析方法：在当前的观测技术条件下，人们准确地获得一个流域内水循环诸要素的时空变化值虽然取得了令人鼓舞的进展，但还存在相当大的困难。实践中人们常采用参数的概念分析方法，即先按实测值或参数物理意义初定参数初值范围；然后根据输入，通过模型计算输出；再将输出过程与实测过程进行比较，作优化调试；并根据特定的目标准则（有约束条件）确定参数的最优值。

参数率定：原则上，任何模型的任一参数都可通过参数率定方法确定。但模型参数的率定是一个十分复杂、困难的问题。流域水文模型除了模型的结构要合理外，模型参数的率定也是一个十分重要的环节。 新安江模型的参数大都具有明确的物理意义，参数值原则上可根据其物理意义直接定量的。但由于缺乏降雨径流形成过程中各要素的实测与试验过程，故在实际应用中只能根据出口断面的实测流量过程，用系统识别的方法推求。 由于参数多，信息量少，就会产生参数相关性、不稳定性和不唯一性问题。

重要的参考书：

下面的新安江水文模型软件是本人根据河海大学教授开发的程序改编而成，目的是为了学习水文学原理和新安江水文模型：

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作者的新安江模型软件网站：www.WaterGIS.cn/xinan.htm  

新安江水文模型软件实现参考：各种编程语言的源代码

https://github.com/lujiabo98/XAJ C++ COM DLL https://blog.csdn.net/weixin_43012724/article/details/119712548
https://github.com/lujiabo98/XinanjiangModel C++
https://github.com/Sibada/XAJ R
https://github.com/c101088/RXAJ C++ R
https://github.com/Xiderowg/XAJModel C#
https://github.com/THUzhangga/XAJ-Model C++
https://github.com/OuyangWenyu/hydro-model-xaj Python
https://github.com/wfxr/xaj-hydrological-model Java
https://github.com/wfxr/xaj-hydrological-model-demo Java
https://github.com/Ding-Ziyu/Xinanjiang-hydrological-model-for-MATLAB MATLAB

河海大学赖亦无的博客：

【水文模型】10 新安江模型C++实现 https://blog.csdn.net/weixin_43012724/article/details/127096422

【PEST++】02 新安江模型参数自动率定 https://blog.csdn.net/weixin_43012724/article/details/103968567

【水文模型】09 新安江模型SCE-UA算法自动率定 https://blog.csdn.net/weixin_43012724/article/details/123183366

https://github.com/lujiabo98/XAJ-SCEUA

最后更新时间：2022-03-29