三峽庫區(qū)流域降雨徑流數(shù)字模擬研究.pdf

1、研究應(yīng)用地理信息系統(tǒng)和WMS模型系統(tǒng),以三峽庫區(qū)晏家河流域為例,由DEM提取流域數(shù)字特征,再與降雨徑流模型有機結(jié)合進行了降雨徑流數(shù)字模擬研究,主要的研究內(nèi)容和結(jié)果包括以下幾個方面:(1)建立了流域空間數(shù)據(jù)庫.該研究以Windows 2000 Professional為操作系統(tǒng),采用ESRI公司的地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品Arc/Info 8為工作平臺,建立了晏家河流域的空間數(shù)據(jù)庫,包括流域數(shù)字高程模型、流域水系、土壤、土地利用等空間信息.流域內(nèi)土

2、地利用類型主要以水田、旱地為主,共占流域面積的68.05％.林地分布也較多,占流域面積的27.47％.土壤類型主要以沙夾泥田、黃沙泥土為主,共占流域面積的57.59％.其中,沙夾泥田占流域面積的41.47％,主要分布在流域的中部.流域內(nèi)<3°和7°-25°的坡地分布較多,分別占了流域總面積的41.58％、34.5％,而>25°坡地面積為13.59 Km2,所占比例為18.74％.(2)構(gòu)建了數(shù)字流域.在數(shù)字高程模型(DEM)的基礎(chǔ)上,進

3、行了流域河網(wǎng)的生成、子流域的劃分以及流域邊界的生成研究,并進行了與地形相關(guān)、具有水文學(xué)意義的部分參數(shù)的提取.本研究將晏家河流域離散成為6個子流域,計算得到子流域1至子流域6的面積(單位為km2)分別為19.72、7.31、9.03、18.55、10.04、7.91,占整個流域的百分比(％)分別為27.18、10.07、12.44、25.57、13.84、10.90.在6個子流域中,流域長度以子流域4最大,為8.18 km,平均高程以子流

4、域2最高,為588.76m,河道長度以子流域4最長,為11.5 km,河道坡度以子流域2最大,為0.0814.(3)采用降雨徑流模型進行了地表徑流模擬.在生成數(shù)字流域的基礎(chǔ)上,首先建立每一個子流域的降雨徑流模型;然后采用馬斯京根方法,建立河網(wǎng)匯流模型.對于產(chǎn)生的每一個集水子流域,應(yīng)用SCS徑流曲線數(shù)方法計算產(chǎn)流,應(yīng)用SCS無因次單位線計算坡面匯流.模擬結(jié)果表明,研究區(qū)內(nèi)各個子流域和整個流域的地表徑流的逐日變化大體上相同且追隨降雨的變化,

5、并表現(xiàn)出一定的滯后效應(yīng).各個子流域和整個流域的地表徑流數(shù)值均在5月12日達到最大值,而降雨量在這天也達到最多,為44.5mm.子流域1至子流域6的日平均徑流量(mm)分別為1.39、0.49、0.58、1.27、0.72、0.63,月總徑流量(mm)分別為43.04、15.33、18.08、39.51、22.44、19.47.整個流域出口的日平均徑流量為5.09mm,總徑流量為157.81mm.該研究的降雨徑流模擬技術(shù)是一種具有物理基礎(chǔ)