二、课程英文名称 ：Modelling of Catchment Hydrology
四、课程性质： 本课程属于专业课，又是其他专业课的基础课。
流域水文模拟是20 世纪初发展起来的一种新技术，它是对流域上发生的水文过程进行模拟，建成数学模型，在计算机上实现。这种技术在解决水文实际问题与进行水文规律研究上起着显著的作用。尤其是在防洪决策调度中。固此，该课程应是水文水资源专业的核心专业课程。通过课程学习，可以掌握水文预报方法的基本原理和建模技术，包括：产汇流基本理论、下渗理论及模型、蓄满产流模型、超渗产流模型、蒸散发模型、河道流量演算、降雨径流流域模型、模型结构的建立及各种模型中参数的确定和率定，并培养员工利用模型解决生产实际问题的初步能力。
先修课程：水力学、气象学、水文学原理、地下水水文学、水文统计、计算机程序设计。
考核方法主要以考试为主。考试内容为讲授的所有内容。题型包括：概念性试题（填空、判断正误、概念解释、简述题）和计算性试题。
⑴赵人俊《流域水文模拟──新安江模型与陕北模型》 水利出版社，1984年
⑵[美]Vijay.P.Singh 著《水文系统流域模型》
(3)武汉大学叶守译主编《水文水利计算》中国水利水电出版社
(4)包为民《黄土地区流域水沙模拟概念模型与应用》河海大学出版社，1995年
(5)《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44—93
通过本章的学习，从系统的角度来理解水文学主要研究的对象；了解流域水文模拟的概念、发展现状和国内外具有代表性的模型；了解水文模型分类；熟悉应用水文学基础；掌握水文模拟的含义及水文模拟的特点。本章计划2学时。
水文学致力于定量模拟控制陆地系统水分运动的过程或环节。
了解流域水文模拟的概念、发展现状和国内外具有代表性的模型。
了解水文模型分类，熟悉概念性模型、黑箱子模型的含义。
简单介绍数学物理方法、单位线、经验相关、概化推理四种概念性模型的的应用水文学基础。要求熟悉应用水文学基础。
熟悉模拟的概念，掌握水文模拟的含义及水文模拟的特点。
通过本章的学习，熟悉下渗及有关概念、模型，掌握 Horton模型和Philip模型；熟悉流域产流的霍尔顿理论和山坡水文学理论。本章计划6学时。
熟悉下渗、下渗率、累积下渗量、下渗能力、导水率、饱和导水率等基本概念。
了解从雨强、土壤含水量、下渗率方面讨论土壤水分运动。
了解从雨强、饱和导水率、下渗能力方面讨论径流的发生。
重点讲述二类下渗模型：经验模型，如：霍尔顿Horton、科斯加科夫Kostyakov、霍尔坦Holtan、奥卡顿Overton、美国HEC等5种模型和概念性模型，如：格林──安普特Green—Ampt、菲利浦Philip 两项模型等。要求掌握 Horton模型和Philip模型。
熟悉山坡水文学理论的产流特点、经典霍尔顿理论和山坡水文学理论的产流特点及与霍尔顿产流理论的区别及发展方向。
下渗及有关概念、模型， Horton模型和Philip模型；流域产流的霍尔顿理论和山坡水文学理论的产流特点、区别及发展方向。
通过本章的学习，主要了解河槽汇流、地下径流汇流、流域汇流的水力学计算问题，熟悉河槽汇流的河段水量平衡方程和河段槽蓄方程；熟练掌握地下径流汇流的出流系数法；
本节主要分析河槽汇流的水力学计算问题，即天然河道的洪水波运动不稳定流圣维南（St.Venant）方程组及其水文上通常应用近似简化方法——流量演算法，即差分形式合解河段水量平衡方程与河段槽蓄方程。
了解有入渗补给的潜水含水层中地下水非稳定运动的二阶非线性偏微分方程包辛内斯克Boussinesq方程的数值解。通过实际例题重点介绍出流系数法、差分法。要求熟练掌握出流系数法。
本节简单介绍流域汇流计算的单位过程线法、等流时线法。要求掌握单位线法。
河槽汇流的河段水量平衡方程和河段槽蓄方程；地下径流汇流的出流系数法；流域汇流的单位线法。
通过本章的学习，熟悉蓄满产流涉及的基本概念、模型结构；熟练掌握蓄满产流量计算方法、公式和计算过程。本章计划6学时。
掌握蓄水容量、流域蓄水容量曲线的基本概念、流域平均蓄水容量计算公式。
掌握地面径流、壤中流和地下径流的计算方法及计算公式。
通过实例详细讲解蓄满产流量的计算过程。要求熟练掌握蓄满产流量的计算过程。
流域蓄水容量、流域蓄水容量曲线；三水源的划分；蓄满产流量计算方法、公式和计算过程。
通过本章的学习，熟悉超渗产流涉及的基本概念、模型结构；熟练掌握超渗产流量计算方法、公式和计算过程。本章计划4学时。
通过实例详细讲解超渗产流量的计算过程。要求熟练掌握超渗产流量的计算过程。
熟悉用实测雨量与流量资料推求下渗方程，以霍尔顿模型和菲利普模型为例。
熟悉用下渗曲线推求下渗方程，以霍尔顿模型和菲利普模型为例。
下渗方程和下渗曲线的相互转换内涵及转换关系；下渗方程的求法；超渗产流量计算方法、公式和计算过程。
通过本章的学习，熟悉流域蒸散发涉及的基本概念、模型结构；掌握二层蒸散发计算模型建模思路及计算公式，熟练掌握二层流域蒸散发模型的计算过程及其适用性。本章计划4学时。
了解水面蒸发量的二种计算方法：空气动力学法和彭曼（penman）公式法。
熟悉确定蒸散发能力的三种方法：多年平均值法、水面蒸发实测值折算和用气象因素推算。
掌握一层蒸散发计算模型的建模思路，掌握一层流域蒸散发模型的计算过程及其适用性。
掌握二层蒸散发计算模型建模思路，熟练掌握二层流域蒸散发模型的计算过程及其适用性。
了解三层蒸散发计算模型建模思路、熟悉三层流域蒸散发模型的计算过程及其适用性。
通过本章的学习，熟悉河道流量演算法涉及的基本概念、基本方程，掌握河道流量演算法──马斯京根法。本章计划2学时。
了解圣维南方程组在扩散波条件下，合解连续性方程与动力方程得到的扩散方程，求扩散方程的差分解取其二阶近似即得马斯京根洪水演算法。掌握经验参数的马斯京根法，包括水量平衡方程、槽蓄方程及马斯京根法的流量演算公式。
掌握用试算法求K、X及?t的确定及其计算精度的讨论等。
通过本章的学习，熟悉适用于湿润、半湿润地区的降雨径流流域模型新安江流域水文模型的结构及模型参数及调试。了解萨克拉门托模型和水箱模型。本章计划3学时。
熟悉适用于湿润、半湿润地区的降雨径流流域模型新安江流域水文模型的结构及模型参数及调试。包括：模型结构、产流量计算、蒸散发计算、三水源划分、差分计算的误差消除办法、消退系数KK、出流系数K的转换公式推导、汇流计算（包括坡地汇流和河网汇流计算）、河道洪水演算等。
熟悉三水源新安江模型参数的率定及初始值的确定方法，包括：K、IMP、B、WM、C、SM、EX、KG、KSS、KKG、KKSS、UH、KE、XE等。要求掌握本节内容。
通过本章的学习，熟悉流域模型的精度检验方法，掌握模型结构检验论证的六种方法。本章计划1学时。
流域模型的精度检验方法，模型结构检验论证的六种方法。
