地表水—土壤水耦合模型是水文循環(huán)模型的重點(diǎn)之一。本文通過(guò)構(gòu)建地表-基質(zhì)-裂隙全耦合模型(即Surface-Matrix-Crack,SMC模型),用于模擬裂隙網(wǎng)絡(luò)存在下的地表徑流運(yùn)動(dòng)及土壤水流運(yùn)動(dòng)。SMC模型耦合了地表徑流運(yùn)動(dòng)方程及土壤水流運(yùn)動(dòng)方程,其中使用二維擴(kuò)散波方程描述地表徑流運(yùn)動(dòng);土壤水流運(yùn)動(dòng)模型基于雙重滲透模型理論,將土壤水流運(yùn)動(dòng)分為兩種形式,分別為在土壤基質(zhì)區(qū)和在裂隙網(wǎng)絡(luò)中的水流運(yùn)動(dòng),分別使用傳統(tǒng)的Richards’方程和單條裂隙水流通道水體運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行描述。使用整合離散法計(jì)算水流在基質(zhì)區(qū)和裂隙通道之間的水量交換,以及地表水與土壤水之間的水量交換。依據(jù)人工裂隙網(wǎng)絡(luò)在坡度為10°的坡面上進(jìn)行染色示蹤實(shí)驗(yàn)。獲得人工裂隙網(wǎng)絡(luò)存在下的地表徑流及土壤水流運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),用于SMC模型率定及驗(yàn)證。依據(jù)坡面染色示蹤實(shí)驗(yàn),對(duì)模擬區(qū)域進(jìn)行編輯;通過(guò)試錯(cuò)法及數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)調(diào)整模型參數(shù),獲得最佳模型參數(shù)。通過(guò)與傳統(tǒng)Richards’模型進(jìn)行對(duì)比,SMC模型能夠更好的模擬土壤水流運(yùn)動(dòng),模擬結(jié)果均優(yōu)于傳統(tǒng)模型,并且SMC模型能夠準(zhǔn)確地模擬地表徑流運(yùn)動(dòng)。對(duì)SMC模型進(jìn)行參數(shù)影響性分析,結(jié)果表明:(1)曼寧糙率...

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究意義及背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.3 研究方案
第2章 優(yōu)先流染色示蹤實(shí)驗(yàn)
    2.1 研究區(qū)概況
    2.2 坡面染色示蹤實(shí)驗(yàn)
第3章 地表-基質(zhì)-裂隙全耦合模型(SMC模型)
    3.1 地表徑流運(yùn)動(dòng)方程
    3.2 土壤水分入滲方程
    3.3 離散方程耦合
    3.4 本章小結(jié)
第4章 模型模擬結(jié)果分析
    4.1 模型邊界條件
    4.2 模型初始條件
    4.3 模型評(píng)價(jià)指標(biāo)
    4.4 模型率定
    4.5 模型驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
第5章 模型參數(shù)影響分析
    5.1 曼寧糙率系數(shù)分析
    5.2 飽和水力傳導(dǎo)率參數(shù)分析
    5.3 形狀參數(shù)分析
    5.4 進(jìn)氣吸力倒數(shù)分析
    5.5 本章小節(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
附錄一 基函數(shù)構(gòu)建
附錄二 二維擴(kuò)散波離散化方程
附錄三 裂隙水流通道水體運(yùn)動(dòng)方程離散
附錄四 Richards'離散方程
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3860485