HEC-HMS水文模型在北張店流域的應用研究.pdf

1、水文循環(huán)過程作為關系到人類生存發(fā)展的最主要循環(huán)過程之一,多年來一直受到不同行業(yè)專家的高度關注,特別是水文學家一直將了解和掌握自然界水文循環(huán)的基本規(guī)律作為自己探尋的目標。但由于水文過程的復雜性,直到今天人們對水文現(xiàn)象的認識還仍然停留在初級階段,對它的模擬也只能建立在科學的抽象與合理概化上,致使當今世界上200多個水文模型的適用性受到較大的限制,大部分水文模型在其建立的區(qū)域效果較好,換一個地區(qū)模型的效果就很差。針對這種情況,美國陸軍工程兵團

2、下屬的水文工程中心研制的HEC-HMS水文模型將水文過程中的植物截留、填洼、下滲、坡面流、基流和河道匯流等子過程的經典和常用計算方法模塊化,并提供模塊組合的交互平臺,使得HEC-HMS水文模型可廣泛應用到干旱、半干旱、濕潤、半濕潤地區(qū),模擬多種復雜條件下的流域次降雨徑流過程。
　　 首先,對北張店流域的降水、徑流、蒸發(fā)等水文要素的年際變化和年內分配進行了研究,結果表明流域內降水、徑流年際變化大,年內分布不均,降水、徑流年內分配主

3、要集中在汛期,最大月降水量出現(xiàn)在7月份,約占全年的26.3％;最大月徑流量出現(xiàn)在8月份,約占全年的21.6%,降水徑流有很好的一致性。最大月蒸發(fā)量出現(xiàn)在5月份,占年蒸發(fā)量的15.5%。
　　 其次,對北張店流域的雨洪資料分析可知,流域的產匯流機制復雜,產流方式是超滲與蓄滿并存。流域內的洪水在洪量上有大有小;在峰現(xiàn)時間上表現(xiàn)為雨停峰現(xiàn);在過程上表現(xiàn)為或陡漲陡落,或陡緩結合;峰型有單峰、雙峰、多峰,也有顯峰、隱峰,或顯隱峰結合。

4、r>　　 第三,利用HEC-GeoHMS水文模塊對國際科學數(shù)據服務平臺提供的分辨率為30m的。DEM數(shù)據進行了預處理和流域河網提取,按自然子流域劃分方法將北張店流域劃分為12個子流域;并將土地利用圖疊加到各個子流域,形成水文模型計算的基本單元。
　　 第四,根據北張店的雨洪特性,本次模擬忽略基流對徑流的影響,利用HEC-HMS水文模型提供的交互平臺,分別選擇初損穩(wěn)滲法+運動波法+馬斯京根法為方案一,SCS曲線法+SCS單位線法

5、+馬斯京根法為方案二,對北張店流域的降雨徑流過程進行模擬。
　　 第五,根據兩種方案的模擬結果,方案一的洪量合格率為84.6%、洪峰合格率為92.3%、確定性系數(shù)均值為0.85、最大峰現(xiàn)時差為54min,方案二的洪量合格率為84.6%、洪峰合格率為100%、確定性系數(shù)均值為0.81、最大峰現(xiàn)時差為96min。從確定性系數(shù)、洪量、洪峰值的角度講,模型在北張店流域的適用性較好。但從峰現(xiàn)時差的角度看,還需對產匯流方法進行分析、組合,進