基于SCS-CN方法的水文過程計算模型研究
本文關(guān)鍵詞:基于SCS-CN方法的水文過程計算模型研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:降雨-徑流是流域非點源污染發(fā)生的主要驅(qū)動力,污染負荷的產(chǎn)出和徑流量密切相關(guān)。選擇適合的方法,構(gòu)建流域尺度的水文過程模型,對流域水文過程進行計算是非點源污染定量評價的基礎(chǔ)。 美國土壤保護局開發(fā)的SCS-CN(Soil Conservation Service-Curve Number)降雨-徑流模型綜合考慮了流域下墊面因素和氣象因素,能夠反映不同土壤類型、不同土地利用方式對徑流形成的影響,便于充分利用GIS與RS技術(shù)快速獲取參數(shù),目前在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。本文以SCS-CN模型為核心,在流域水文過程分析的基礎(chǔ)上,開發(fā)了可用于非點源污染快速估算的流域尺度分布式水文過程模型。本文的研究內(nèi)容與成果如下: (1)根據(jù)流域非點源污染快速估算的需求,在流域水文過程分解和集成分析的基礎(chǔ)上,研究了降水的空間分布計算、地表徑流計算、蒸散發(fā)計算、地下水估算、河道演算等水文過程的計算原理和方法,構(gòu)建了以SCS-CN模型為核心的流域水文過程的概念模型和參數(shù)獲取方法。 (2)在流域水文過程時空耦合分析的基礎(chǔ)上,借助分布式流域建模的思想,利用Microsoft Studio.NET編程環(huán)境和面向?qū)ο驝#語言,實現(xiàn)了以SCS-CN為核心,基于流域水文過程模塊架構(gòu)的,可進行分布式計算的流域尺度水文過程模型的開發(fā)。 (3)以溧陽流域為研究區(qū),構(gòu)建了分布式水文計算的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫,利用本文開發(fā)的模型,對研究區(qū)2008-2013年的水文過程進行了模擬計算。分別在子流域?qū)用婧土饔驅(qū)用嫔?利用模型對比和實際觀測數(shù)據(jù)對模擬結(jié)果進行了評價。結(jié)果表明,在子流域?qū)用?本文開發(fā)的模型和SWAT模型的模擬結(jié)果基本一致;在流域?qū)用?胡家圩橋站模擬結(jié)果的決定系數(shù)R2為0.60,納什系數(shù)Ens為0.51,山前橋站模擬結(jié)果的決定系數(shù)R2為0.72,納什系數(shù)Ens為0.53。
【關(guān)鍵詞】:SCS-CN Penman-Monteith 河道演算 水文過程模型
【學位授予單位】:南京師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:X52;P208;P237
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-11
- 第一章 緒論11-18
- 1.1 研究背景與意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.1 流域水循環(huán)過程機理研究12-13
- 1.2.2 水文過程模型的研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.3 存在的問題15
- 1.3 研究目標、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題15-17
- 1.3.1 研究目標15-16
- 1.3.2 研究內(nèi)容16
- 1.3.3 研究思路與技術(shù)路線16-17
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)17-18
- 第二章 分布式水文過程模型計算原理研究18-32
- 2.1 雨量數(shù)據(jù)空間分配與高程修正18-19
- 2.2 地表徑流模擬方法19-26
- 2.2.1 SCS曲線模型方法19-20
- 2.2.2 CN值的獲取方法20-23
- 2.2.3 土壤含水量對CN值的調(diào)節(jié)作用23-24
- 2.2.4 土壤水分垂直運動24
- 2.2.5 匯流時間與徑流峰值計算24-26
- 2.3 蒸散發(fā)計算26-29
- 2.3.1 潛在蒸散發(fā)計算26-28
- 2.3.2 實際蒸散發(fā)計算28-29
- 2.4 地下徑流計算與水平衡方程29-30
- 2.5 河道傳輸演算30-31
- 2.6 小結(jié)31-32
- 第三章 模型的構(gòu)建與方法設(shè)計32-50
- 3.1 模型結(jié)構(gòu)設(shè)計32-40
- 3.1.1 模型空間離散化32-33
- 3.1.2 模型參數(shù)組織33-37
- 3.1.3 模型模塊結(jié)構(gòu)37-40
- 3.1.4 模型時間尺度40
- 3.2 模型構(gòu)建40-45
- 3.2.1 靜態(tài)模型40-43
- 3.2.2 模塊的時空關(guān)系匹配43-45
- 3.3 模型功能與界面45-49
- 3.4 小結(jié)49-50
- 第四章 模型實例驗證與模型評價50-61
- 4.1 研究區(qū)概況與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)50-54
- 4.1.1 研究概況50
- 4.1.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)50-54
- 4.2 流域離散化54-55
- 4.3 模型結(jié)果分析與精度評價55-59
- 4.3.1 評價指標的選取56
- 4.3.2 子流域?qū)用娴慕Y(jié)果比較與分析56-58
- 4.3.3 流域?qū)用娴哪M結(jié)果分析58-59
- 4.4 小結(jié)59-61
- 第五章 結(jié)論與展望61-63
- 5.1 研究成果與結(jié)論61
- 5.2 特色與創(chuàng)新61-62
- 5.3 研究中的不足與展望62-63
- 參考文獻63-68
- 致謝68-69
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:基于SCS-CN方法的水文過程計算模型研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:289409
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