基于下滲理論的網(wǎng)格型松散結(jié)構(gòu)分布式水文模型研究.pdf

1、如何加強(qiáng)模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)的物理基礎(chǔ)一直是分布式水文模型研制中的重要議題。本文基于DEM(Digital Elevation Model)平臺(tái)，應(yīng)用下滲理論構(gòu)建分布式流域產(chǎn)流模型，鏈接基于“網(wǎng)格水滴”的流域匯流時(shí)間矩陣，構(gòu)建了具有物理基礎(chǔ)的松散結(jié)構(gòu)分布式流域水文模型。該模型綜合了當(dāng)前比較流行的兩類分布式水文模型(分布式物理模型和分布式概念性模型)的長(zhǎng)處。其產(chǎn)流方法融合了霍頓機(jī)制和鄧恩山坡水文學(xué)產(chǎn)流機(jī)制，考慮了土壤的各向異性、非均質(zhì)性和地形坡

2、度對(duì)產(chǎn)流的影響，并注意了非飽和側(cè)向流在徑流形成中的作用。其地面徑流匯流方法可同時(shí)考慮降雨和流速空間分布不均對(duì)流域匯流的影響。 下滲模型假定飽和土壤導(dǎo)水率隨深度呈指數(shù)衰減，分不考慮毛管力和考慮毛管力兩種情況模擬下滲過程。本文系統(tǒng)地闡述了降雨過程中土壤水分剖面演變過程的模擬方法，以及由土壤水分剖面狀態(tài)確定下滲能力的方法。在Valeri YutyevichIvanov等人工作的基礎(chǔ)上，針對(duì)關(guān)鍵變量“等價(jià)恒定雨強(qiáng)”的求解，提出了較為嚴(yán)謹(jǐn)

3、的新方法，并在虛擬的矩形山坡上進(jìn)行了數(shù)值試驗(yàn)。 降雨、土壤含水量和飽和土壤導(dǎo)水率是導(dǎo)致水文響應(yīng)空間分布不均的關(guān)鍵因子。本文在分析這些因子的空間模式特點(diǎn)及前人模擬方法的基礎(chǔ)上，做出了以下選擇與探索：一是選用距離平方倒數(shù)法進(jìn)行降雨空間插值；二是提出了由新安江蓄水容量曲線、地形指數(shù)和起漲流量估計(jì)初始地下水位的新方法；三是設(shè)計(jì)了基于確定性隨機(jī)性耦合的飽和導(dǎo)水率空間變異性模擬方法。 將水文響應(yīng)關(guān)鍵因子的空間變異性模擬方法植入分布式