图2 – NAM 模型结构
3、模型率定
在率定过程中，需要不断调整各子流域的参数值，直到计算的径流（坡面流、壤中流和基流之和）与流域出口实测的流量拟合较好为止。表1列出了NAM模型中的重要率定参数。
表1 – NAM 模型主要率定参数
参数 Umax 描述 影响 一般取值范围 Lmax 地表储水层最大含坡面流、入渗、蒸散发和壤中流。控制总水量平衡10－25 mm 水量 计算 坡面流、入渗、蒸散发和土壤层/根区最大50－250mm，基流。控制总水量平衡计Lmax ≈ 0.1*Umax 含水量 算 DHI中国 3
参数 CQOF CKIF TOF TIF TG CK12 CKBF 描述 坡面流系数 影响 一般取值范围 0－ 1 500 －1000 hr 0－1 0－1 0－1 3－48 hr 500－5000 hr 坡面流量和入渗量。控制峰值流量 由地表储水层排泄出的壤壤中流排水常数 中流。控制峰值产生的时间相位 产生坡面流所需的最低土坡面流临界值 壤含水量 产生壤中流所需的最低土壤中流临界值 壤含水量 地下水补给临界值 产生地下水补给所需的最低土壤含水量 坡面流和壤中流时沿流域坡度和河网来演算间常量 坡面流 演算地下水补给。控制基基流时间常量 流过程线形状 在模型率定过程中，通常需要考虑下列几项：
1. 平均模拟径流量与实测径流量吻合（总水量平衡） 2. 过程线的形状吻合
3. 流量峰值吻合（主要是时间、流量大小以及水量的吻合） 4. 低流量吻合
在率定过程中以上四项都要考虑。如果它们是同等重要的，那么就需要想办法均衡它们。如果某一项相对更重要，那么这一项需优先考虑。
NAM带有一个自动率定程序，它可以自动率定此9个最重要的模型参数。自动率定工具基于使四个不同率定目标达到最佳，这四项是总水量平衡、过程线总体形状、高流量和低流量。对于有9个率定参数的模型率定，最大模型迭代次数通常在1,000-2,000次就可以保证一个有效的率定，率定过程通常可以在30-60 CPU秒内完成。
NAM是概念性、集总型模型，所有参数都有一定的物理含义，但由于参数值反映的是各子流域的平均条件，无法通过实测获得，因此必须进行率定。NAM的率定通常需要3－5年长序列的水文、气象观测资料。
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练习： 1）建模
对160 km2的LIVER河流域进行降雨径流计算。建模所需时间序列数据（在目录“NAM练习文件”中）：
MEAN RAIN － 流域面降雨资料 EVAP － 实测蒸发资料 QOBS － 实测径流资料 初始参数值（不模拟融雪和灌溉）：
子流域面积 地表储水区最大含水量 根区储水区最大含水量 坡面流系数 壤中流常数 生成坡面流的根区临界值 生成壤中流的根区临界值 坡面流时间常数 地下水流域面积比 生成地下水补给的根区临界值 基流时间常数 A Umax Lmax CQOF CKIF TOF TIF CK12 CAREA TG CKBF 160 km2 10 mm 150 mm 0.55 1,000 hr 0.40 0.00 24.0 1.00 0.00 2,400 hr 初始条件：
U/Umax L/Lmax 坡面流（m3/s） 壤中流（m3/s） 基流（m3/s） 0.5 0.3 0 0 0
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2）灵敏度分析
分析下列参数的量值改变对模拟结果所产生的影响。
序号. 1 2 3 4 5 参数 Lmax (mm) CQOF TOF CK12 (hr) CKBF 初始值 150 0.55 0.40 24 2,400 变化范围 100 - 200 0.1 - 0.9 0.0 - 0.8 6 - 48 500 - 10,000 查看结果统计文件RRSTAT.TXT文件，参考NAM计算公式来解释参数改变对模拟结果的影响。主要是对下列水文特性的影响：
（1） 水量平衡
- 对比实测与模拟年径流总量 - 降雨、蒸发和径流
- 过程线组成部分（坡面流OF、壤中流IF和基流BF） （2） 最小流量 （3） 最大流量
（4） 实测与模拟流量过程线的拟合 3）自动率定
设置自动率定的目标为总水量平衡。注意自动率定后参数值的变化以及率定精度的改善情况。
2 MIKE 11 HD建模所需信息
? 流域描述
－ 河网形状，可以是GIS数值地图或流域纸图 － 水工建筑物和水文测站的位置
? 河道和滩区地形
－ 河床断面，间距视研究目标有所不同，但原则上应能反映沿程断面的变化
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－ 滩区地形资料（有时有滩区的水位－蓄水量关系曲线也行），如果要模拟滩区行洪的话
? 模型边界处水文测量数据
－ 边界最好设在有实测水文测量数据处，如果没有就必须估算边界条件
? 实测水文数据（用于率定验证）
－ 率定验证的数据越多，模型就越可靠，但工作量也会越大。
? 水工建筑物设计参数及调度运行规则
3 MIKE 11 HD 结构
MIKE 11 HD包含以下数据文件：
? 河网文件 (.nwk11) ? 断面数据 (.xns11) ? 边界条件 (.bnd11) ? 模型参数文件 (.hd11)
(时间序列文件.dfs0) MIKE 11 HD的模型结构见图3。
图3 MIKE 11 HD模型结构
边界文件 时间序列文件 参数文件 模拟文件 河网文件 断面文件
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