朱文静

(新疆维吾尔自治区水文局水文实验站，新疆 乌鲁木齐 830000)

目前在城市防洪减灾、水库建设、道路、城市规划以及城市水资源开发利用等项目中应用了大量的水文模型，同时当今许多热点问题，例如生态环境需要水、水资源可再生利用等都需要水文模型的支持[1]。水文模型是通过模拟水文现象而建立的物理结构或数学结构。

目前，约有200种不同结构的水文模型。根据模型构建的基础，可分为物理模型、概念模型和黑箱模型[2]。许多学者对水文模型进行了大量的应用研究，发现在同一个流域有许多适用于水文模拟的水文模型。然而，模拟结果的通过率看似相近，但有些模型的模拟结果并没有反映流域内的径流和径流特征，因此精度相差很大。事实上，不同的水文模型具有不同的产量和汇流机制、不同的结构和不同的适用性。此外，不同流域的气候特征和下垫面条件差异很大，因此并非所有模型都适用于同一流域[3]。因此，如何选择适合流域研究的水文模型成为一个难题。

TOPMODEL模型是贝文和柯克比于1979年发展起来的一种基于物理过程的半分布式流域水文模型，它从数学上描述了水文循环过程。该模型结构清晰，参数少，物理意义明确[4]。不仅适用于坡面流域，也可用于计算无资料流域的产汇流。经过多年不断发展完善，该模型已经应用到水力计算各个方面。

1 TOPMODEL 模型基本理论

TOPMODEL基于可变源区理论[5]，该理论指出地表径流不是在流域上均匀产生的，而仅出现在土壤因降水而饱和的流域区域的一小部分，这部分区域称为饱和表面积或源区，通常位于河流附近。……