徐宗学的《水文模型》
徐宗学，北京师范大学首批“京师学者”特聘教授、博士生导师，水科学研究院副院长。并兼任国际水文科学协会（IAHS）水资源系统委员会（ICWRS）副主席、中国国家委员会副主席，联合国教科文组织（UNESCO）国际水文计划（IHP）中国国家委员会委员，国际大地测量和地球物理学联合会（IUGG）中国委员会委员，全球水系统计划中国委员会（CNC-GWSP）委员等。1988年获武汉水利电力学院工学博士学位，同年到清华大学水利系任教，1997年获德国“洪堡”奖学金，2007年获得澳大利亚联邦政府教育科学部（DEST）“Endeavour Executive Awards”和联合国教科文组织（UNESCO）国际水文计划（IHP）中国国家委员会“国际水文合作突出贡献奖”，2010年获得中国工程院、环境保护部“中国环境宏观战略研究先进个人”，2013年获得“中国自然资源学会优秀科技奖”荣誉称号。先后在日本九州大学、山梨大学、建设技术研究所，德国鲁尔大学，美国伊利诺伊大学（UIUC）及澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）从事研究工作、访学或任教近11年。在水文风险率分析、日径流随机模拟、分布式水文模型、水循环对气候变化的响应、洪水预测预报、生态水文过程以及水资源系统分析等领域发表学术论文320余篇，被SCI/EI检索的论文180余篇，被中国科学引文数据库（CSTPCD）收录200余篇，出版专著与教材8部。
水文模型是水文科学发展的必然产物，伴随着水文科学的发展而不断发展和完善。以推理公式为标志的第一代水文模型诞生以后，现代水文模型的出现始于工程水文学兴起的20世纪30年代，特别是Sherman提出单位线概念和Horton提出下渗理论以后。20世纪50年代以前，水文模拟大多是针对单一水文过程进行的。50年代以后，随着人们对下渗、土壤水运动和河道径流等水文循环规律的综合认识，尤其是随着计算机技术引入到水文学研究领域以后，人们开始把水文循环作为一个完整的系统来研究，于50年代后期产生了“流域模型”的概念，著名的Stanford模型就是这一时期的产物。20世纪60年代初到80年代中期,是概念性水文模型蓬勃发展的时期。各国水文学家先后提出和开发了一些比较著名的水文模型，如Sacramento模型、HBV模型、API模型、新安江模型、SSARR模型、ARNO模型、SCS模型、水箱模型等，这些模型时至今日还在科学研究和生产实践中发挥着十分重要的作用。1969年，Freeze和Harlan首次提出了分布式水文模型的概念。但是，由于分布式水文模型对资料的要求较高，加之对计算机的速度、容量要求较高,使得分布式水文模型在80年代以前发展极为缓慢。80年代后期,随着计算机计算能力的快速提高,以及地理信息系统（GIS）、遥感（RS）等新技术引入到水文模型的研究和开发中,使得资料的获取和模型的运行更加快捷方便,分布式水文模型因此得到了快速发展，诞生了一些国内外著名的分布式水文模型，如SHE模型、IHDM模型、SWAT模型、VIC模型等。
从20世纪50年代流域水文模型出现至今的近60年,经历了由系统模型到概念性模型再到物理模型,由集总式模型到分布式水文模型的发展历程,虽然在模拟精度上并没有实质性的提高,但是模型的物理基础越来越坚实，模型参数的物理含义也越来越明确，模型输入数据离现实情况越来越近，这一切都显示着流域水文模型不断发展前进的趋势。作为代表未来发展趋势的分布式水文模型，由于其模型参数更接近实际物理过程，能够更好地反映土地利用、降 40 37610 40 15288 0 0 3787 0 0:00:09 0:00:04 0:00:05 3786雨时空分布情况，能够更好地模拟污染物和沉积物的运移状况，而且在缺乏水文资料的流域也可以应用，所以，关于分布式水文模型的研究受到越来越多的青睐和关注。虽然与概念性水文模型相比，分布式水文模型尚未能充分展现出其应有的优势，但是，这只是由于目前的技术水平所限造成的，并不代表分布式水文模型本身存在的问题。随着科学技术的进步与发展，越来越多的新技术、新方法将应用于分布式水文模型研究中，逐步克服阻碍分布式水文模型发展的瓶颈，使分布式水文模型呈现出新的活力，进而成为水循环研究和水资源开发与利用不可或缺的有力支撑和工具。
水循环深刻影响着生态系统的结构和演变,影响着自然界中一系列的物理、化学和生物过程,在地圈-生物圈-大气圈的相互作用中具有重要的地位。而作为理论基础和研究工具的水文模型不仅在水循环研究领域有着重要的地位,在与水循环有关的其他系统的模拟和研究当中,水文模型也发挥着越来越重要的作用。目前,水文模型除了在水资源评价、地表水污染、水环境预测中有较为广泛的应用外,在农业灌溉、水土流失、地下水污染、土地利用变化影响、水生态系统、全球气候变化影响等方面的研究及应用也越来越广泛、越来越深入。因此,加强水文模型与其他系统模型的耦合研究,以充分利用水文模型的研究成果,将是21世纪水文科学研究的热点问题之一。
徐宗学教授是近年来国内外比较活跃的水文学专家，他在日本建设技术研究所工作期间，对分布式水文模型进行了比较深入系统的研究，开发完善了适用于日本湿润地区的PDTank模型，并经过不断发展和完善，通过引入超渗产流机制，将其移植到黄河中游黄土高原地区。作为“洪堡”学者在德国工作期间以及在日本山梨大学任教期间，又与国际著名水文学家Schultz教授、竹内邦良教授合作，对模型进行了进一步的完善。2003年，作为北京师范大学首批“京师学者”特聘教授回国工作以来，结合研究生《水文模型》双语教学工作与有关科研项目，进一步对水文模型进行了系统的梳理和归纳，《水文模型》(徐宗学 等编著. 北京：科学出版社，2009.10)可以说是徐宗学教授潜心多年研究的结果，从水文模拟的基本理论、集总式水文模型到分布式水文模型，进行了深入分析和系统总结，另外几位合作者包为民教授、任立良教授、谢正辉教授、刘志雨教授等也都是近年在分布式水文模型开发和应用方面十分活跃的专家，该书倾几位专家于数载，相信无论对于广大水文工作者、研究生还是相关领域的研究人员，都是一部难得的教科书和工具书。衷心祝愿该书的出版将进一步推动水文模型、尤其是分布式水文模型在我国更加广泛的研究和应用工作，也进一步推动我国水文科学事业的发展。
中国工程院院士
中国水利水电科学研究院
水资源研究所所长
2009年4月
【相关阅读】气候变化对流域水循环的影响研究
本文为王浩院士为《水文模型》(徐宗学 等编著. 北京：科学出版社，2009.10)一书所作“序”，标题为编者所加。
（水科学数学模型丛书）
ISBN 978-7-03-025514-3
《水文模型》在介绍水文模型发展概况、分类以及主要研究与应用领域的基础上，将内容分为3篇：第一篇主要讲述流域水循环与水文过程模拟，从流域与流域水循环基本概念开始，分为降水过程模拟、地表截留和入渗过程模拟、蒸散发过程模拟、地下水过程模拟以及产汇流过程模拟等，并以水文模型评估作为本篇的结束；第二篇主要论述概念性水文模型，从国内外常用的几十种概念性水文模型中选择了具有一定代表性、且以国外模型为主的6个概念性水文模型，包括新安江模型、水箱模型、SWMM模型、PRMS模型、HSPF模型以及HBV模型；第三篇主要讨论分布式水文模型，介绍了分布式与半分布式水文模型共7个，包括TOPMODEL、SHE模型、SWAT模型、VIC模型、TOPKA-PI模型、数字新安江模型以及PDTank模型。
作者 | 王文兴 | 彭建兵 | 施雅风 | 李德仁 | 邹逸麟 | 何一鸣 | 武芳 | 吴朋飞 | 黄汲清 | 刘东生 | 袁再健 | 刘国纬 | 王铮 | 吕宪国 | 王缉慈 | 白光润 | 李小文 | 丛树铮 | 李小建 | 尹祥础 | 龚子同 | 唐领余 | 叶大年 | 方创琳 | 刘敬党 | 吴时国 | 谢克昌 | 刘池洋 | 程维明 | 陈士林 | 胡兆量 | 刘晓燕 | 姚士谋 | 朱定局 | 王颖 | 姚鲁烽 | 范英 | 孙斌栋 | 周建华 | 尹章才 | 徐宗学 | 陈镜明 | 郑伟 | 余新晓 | 谢树成 | 廖小罕 | 周成虎 | 于伟 | 冯辉 | 张康聪 | 朱敏 | 阳友奎 | 陈鸣 | 许红 | 张志南 | 陈建平 | 申萍 | 黄文江 | 董为 | 雷廷武 | 刘斯宏 | 吴忱 | 徐青 | 李江海 | 吕拉昌 | 郭友钊 | 赵秀丽 | 师永民 | …
（本文编辑：刘四旦）
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