基于SCS-CN方法的水文過(guò)程計(jì)算模型研究
本文關(guān)鍵詞:基于SCS-CN方法的水文過(guò)程計(jì)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(diǎn)源污染發(fā)生的主要驅(qū)動(dòng)力,污染負(fù)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(guò)程模型,對(duì)流域水文過(guò)程進(jìn)行計(jì)算是非點(diǎn)源污染定量評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。 美國(guó)土壤保護(hù)局開(kāi)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(duì)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(guó)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(guò)程分析的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了可用于非點(diǎn)源污染快速估算的流域尺度分布式水文過(guò)程模型。本文的研究?jī)?nèi)容與成果如下: (1)根據(jù)流域非點(diǎn)源污染快速估算的需求,在流域水文過(guò)程分解和集成分析的基礎(chǔ)上,研究了降水的空間分布計(jì)算、地表徑流計(jì)算、蒸散發(fā)計(jì)算、地下水估算、河道演算等水文過(guò)程的計(jì)算原理和方法,構(gòu)建了以SCS-CN模型為核心的流域水文過(guò)程的概念模型和參數(shù)獲取方法。 (2)在流域水文過(guò)程時(shí)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(yǔ)言,實(shí)現(xiàn)了以SCS-CN為核心,基于流域水文過(guò)程模塊架構(gòu)的,可進(jìn)行分布式計(jì)算的流域尺度水文過(guò)程模型的開(kāi)發(fā)。 (3)以溧陽(yáng)流域?yàn)檠芯繀^(qū),構(gòu)建了分布式水文計(jì)算的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù),利用本文開(kāi)發(fā)的模型,對(duì)研究區(qū)2008-2013年的水文過(guò)程進(jìn)行了模擬計(jì)算。分別在子流域?qū)用婧土饔驅(qū)用嫔?利用模型對(duì)比和實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,在子流域?qū)用?本文開(kāi)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(guò)程模型
【學(xué)位授予單位】:南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】: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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.1 流域水循環(huán)過(guò)程機(jī)理研究12-13
- 1.2.2 水文過(guò)程模型的研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.3 存在的問(wèn)題15
- 1.3 研究目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題15-17
- 1.3.1 研究目標(biāo)15-16
- 1.3.2 研究?jī)?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(guò)程模型計(jì)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(duì)CN值的調(diào)節(jié)作用23-24
- 2.2.4 土壤水分垂直運(yùn)動(dòng)24
- 2.2.5 匯流時(shí)間與徑流峰值計(jì)算24-26
- 2.3 蒸散發(fā)計(jì)算26-29
- 2.3.1 潛在蒸散發(fā)計(jì)算26-28
- 2.3.2 實(shí)際蒸散發(fā)計(jì)算28-29
- 2.4 地下徑流計(jì)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(jì)32-50
- 3.1 模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)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(shí)例驗(yàn)證與模型評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)55-59
- 4.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)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(xiàn)63-68
- 致謝68-69
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于SCS-CN方法的水文過(guò)程計(jì)算模型研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):289409
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