2.3 流域水文模型的分类

若按水文计算基本单元来划分，现有的流域水文模型可以分为集总式模型和分布式模型两大类。集总式模型以整个流域为一个基本单元进行水文计算，该类模型又以概念型为主，其输入、输出是流域平均的水文响应过程，其参数所描述的是流域整体的水文循环特性；而分布式模型则根据一定的规则将流域进行空间上的划分，该类模型具有一定的物理基础，各基本单元具有不同的输入、输出和参数，能够描述流域水文过程的不均匀性（郝振纯等，2010）^［2］。

从反映水文要素的科学性和复杂程度的角度说，流域水文模型通常可以分为三大类：系统理论模型、概念性模型和物理模型。系统理论模型将所研究的流域或区间视作一种动力系统，利用已有的输入（一般指雨量或上游干支流来水）与输出（一般指流域控制断面流量）资料，建立某种数学关系，然后据此用新的输入推测输出。这类模型只关心模拟结果的精度，而不考虑输入与输出之间的物理因果关系，因此又被称为“黑箱子模型”。其中，代表性模型有总径流线性响应模型（TLR）、线性扰动模型（LPM）等。概念性模型是以水文现象的物理概念和一些经验公式为基础构造的，它把流域的物理基础（如下垫面等）进行概化（如线性水库、土层划分、蓄水容量曲线等），再结合水文经验公式（如下渗曲线、汇流单位线、蒸散发公式等）来近似地模拟流域水流过程。概念性流域水文模型主要有水箱模型（Tank Model）、斯坦福模型、萨克拉门托模型、SMAR 模型及新安江模型等。一般来说，物理模型认为流域面上各点的水力学特征是非均匀分布的，因而依据物理学质量、动量与能量守恒定律以及流域产汇流特性构造水动力学方程组，来模拟降雨径流在时空上的变化。与概念性模型中把基本单元简化为一个垂直圆柱体而只考虑水力的垂直向运动不同的是，物理模型提出既要考虑单元内部垂直方向水量交换，又要考虑水平方向的水量交换。其中，代表性模型有SHE模型和DBSIN模型等（董艳萍等，2008）^［3］。

根据水文事件的不同，水文模型又可分为入渗模型、蒸散发模型、产流模型、汇流模型及产沙模型等，这类模型都是针对流域的某一水文事件而建立的数学模型。