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，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)的長處。其產(chǎn)流方法融合了霍頓機制和鄧恩山坡水文學(xué)產(chǎn)流機制，考慮了土壤的各向異性、非均質(zhì)性和地形坡

2、度對產(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考慮降雨和流速空間分布不均對流域匯流的影響。 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，針對關(guān)鍵變量“等價恒定雨強”的求解，提出了較為嚴謹

3、的新方法，并在虛擬的矩形山坡上進行了數(shù)值試驗。 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)和起漲流量估計初始地下水位的新方法；三是設(shè)計了基于確定性隨機性耦合的飽和導(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