流域水文尺度若干問題研究.pdf

1、水文系統(tǒng)是由各種不同等級子系統(tǒng)組成的復(fù)雜系統(tǒng)，且這個系統(tǒng)內(nèi)的不同層次和不同運(yùn)行周期上存在著明顯的時空尺度。作為描述各種尺度中水文特征的空間數(shù)據(jù)與模型自然也有尺度特征。論文對流域范圍內(nèi)的點(diǎn)雨量插值的時空尺度、基于萬有引力公式形式的點(diǎn)雨量插值算法、雨量站站網(wǎng)的密度優(yōu)化、流域水文相似性及其度量、水文多尺度仿真等若干水文尺度問題進(jìn)行了研究。 點(diǎn)雨量插值對于分析雨量二維空間分布變化特征、計算面雨量、解決水文尺度中分辨率和雨量站網(wǎng)規(guī)劃等研究

2、具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文對距離反比、普通Kriging和PRISM三種常用點(diǎn)雨量插值算法在原理、適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)等方面進(jìn)行了對比分析；根據(jù)雨量站點(diǎn)的平面三角幾何關(guān)系，提出了參證插值站點(diǎn)的選擇方法，使得參證插值站點(diǎn)的選擇更合理。根據(jù)萬有引力原理，任意雨量站雨量與待插值點(diǎn)雨量存在著萬有引力。通過計算任意一個參證插值站點(diǎn)與待插值點(diǎn)的萬有引力占所有參證插值站與待插值點(diǎn)的萬有引力的標(biāo)量之和的比例來確定插值權(quán)重，并提出了消減權(quán)系數(shù)的計算方法，從而研究

3、了基于萬有引力的點(diǎn)雨量插值算法，并實(shí)例證明了該算法具有較高的插精度。 水文相似性問題是水文尺度問題研究中的一個熱點(diǎn)問題，但是關(guān)于水文相似的程度，并沒有具體量化的研究。本文分別從流域下墊面、河網(wǎng)發(fā)育情況、產(chǎn)匯流影響因素等角度，探索性的提出了幾個水文相似性評定指標(biāo)，并采用層次分析法計算每種水文相似性指標(biāo)在計算水文相似程度中的權(quán)重。以江西雨量站網(wǎng)密度實(shí)驗(yàn)區(qū)中的朗口和銀山流域?yàn)檠芯繉ο?，?shí)例計算了兩個流域的相似程度，并通過兩個流域的單位

4、線和徑流過程線進(jìn)行了初步驗(yàn)證，認(rèn)為水文相似度是定量化研究水文相似性問題的有用工具。 從水文尺度與水文模型系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)、復(fù)雜度、資料的角度分析二者之間的相互聯(lián)系，研究了水文模型尺度性的數(shù)學(xué)描述，有助于定量化研究水文模型的尺度性；提出了水文多尺度仿真的概念和必要性，并對水文多尺度仿真的方法與轉(zhuǎn)換等問題進(jìn)行了闡述。以江西雨量站網(wǎng)實(shí)驗(yàn)研究區(qū)為研究對象，建立了一個水文多尺度仿真系統(tǒng)。在此系統(tǒng)上以抽站法和水文模擬法相結(jié)合，從水文尺度問題