在全球氣候變化的背景下,山洪災(zāi)害多發(fā)頻發(fā),破壞力極大,給我們的生命財產(chǎn)安全帶來了嚴重的危害。水文模型可以成為預(yù)測這些事件并及時發(fā)布預(yù)報預(yù)警信息的有效工具,但是,水文模型的應(yīng)用需要準確可靠的模型參數(shù)值給予支撐,以往的研究中,水文模型參數(shù)的確定都是基于大量的實測降雨徑流數(shù)據(jù)。當前,中國大部分的山區(qū)丘陵地帶是缺乏甚至是沒有水文監(jiān)測站點的,此外,隨著人類活動的影響以及全球氣候變化的加劇,流域的下墊面條件發(fā)生了巨大的變化,使得早期的水文觀測資料不再適用,有監(jiān)測站點的區(qū)域也變成了缺資料地區(qū)�；谝陨媳尘�,無資料流域的水文預(yù)報問題是當前水文界亟待解決的技術(shù)難題。目前,解決此問題的途徑主要有兩種:一是研發(fā)具有明確物理機制的分布式水文模型,降低水文模型的不確定性;二是尋求有效可行的無資料流域水文模型參數(shù)區(qū)域化方案。論文基于以上兩點展開研究,主要研究內(nèi)容如下:1)選取遼寧省、吉林省共13個中小流域為研究對象,遴選場次洪水共計93場�；跁r空變源混合產(chǎn)流模型,采用SCE-UA全局搜索算法,對模型參數(shù)進行率定與驗證,驗證期和率定期的平均納什系數(shù)為0.86和0.82,洪峰相對誤差分別為5.8%和6.5%,表明時... 

【文章來源】：華北水利水電大學河南省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究流域空間分布示意圖

的新一代時空變源混合產(chǎn)流模型。此模型基于一維入滲理論和Van-Genuchten（VG）模型[59]建立了包氣帶非飽和土壤下滲計算方法，構(gòu)建山坡地貌水文響應(yīng)單元的非飽和土壤下滲過程，解析不同土壤類型的主要參數(shù)特征，建立平面、垂向、時段混合的時空變源混合產(chǎn)流模型，揭示山區(qū)小流域產(chǎn)流機制和規(guī)律。3.1.1平面混合產(chǎn)流模型結(jié)構(gòu)平面混合產(chǎn)流基本理論是利用小流域下墊面數(shù)據(jù)和小流域劃分數(shù)據(jù)進行小流域地貌水文響應(yīng)單元劃分。根據(jù)響應(yīng)單元的產(chǎn)流機制，確定不同流域的產(chǎn)流模型算法，建立小流域平面混合產(chǎn)流模型，模型結(jié)構(gòu)如圖3-1。水文響應(yīng)單元劃分根據(jù)流域內(nèi)不同區(qū)域的地形特征、土壤類型、土地利用和植被類型、雨量站點分布、溫度站點分布和水文站點分布信息將流域劃分為一個個單元，同一單元內(nèi)的地形地貌特征通常類似，分別包括快速響應(yīng)單元、慢速響應(yīng)單元、滯后響應(yīng)單元和貢獻較小單元。對于不同的水文響應(yīng)單元，有不同的主導(dǎo)產(chǎn)流機制與其對應(yīng)。更接近于流域內(nèi)的真實情況。利用全國山洪災(zāi)害調(diào)查評價成果中的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，主要包括1:5萬DEM數(shù)據(jù)，基于2.5m和30m遙感影像數(shù)據(jù)分類提取的土地利用與指標類型數(shù)據(jù)，1:20萬-1:100萬比例尺的土壤類型和土壤質(zhì)地數(shù)據(jù)，通過查找文獻和數(shù)值模擬方法，定性和定量描述各種類型土壤的下滲能力和對產(chǎn)流的影響，建立小流域地貌水文響應(yīng)單元的劃分標準。在土壤參數(shù)基礎(chǔ)上，根據(jù)各類土地利用類型和植被類型的流速系數(shù)，對洪水匯流的影響按照流速系數(shù)從小到大排列，并分為快、中、慢，三個屬性。將產(chǎn)流和匯流屬性特征相結(jié)合，形成小流域地貌水文響應(yīng)單元的產(chǎn)流響應(yīng)單元表。各地貌水文響應(yīng)單元對應(yīng)的主導(dǎo)產(chǎn)流機制如下表3-1。圖3-1時空變源平面混合產(chǎn)流示意圖Fig.3-1Schematicdiagramofspatio-tempor

3模型及工具軟件介紹173.1.2垂向混合產(chǎn)流模型結(jié)構(gòu)圖3-2為時空變源混合產(chǎn)流模型垂向模型結(jié)構(gòu)示意圖，圖3-4為垂向變源混合產(chǎn)流模型計算示意圖，混合產(chǎn)流的產(chǎn)流成分有超滲產(chǎn)流、蓄滿產(chǎn)流、優(yōu)先流、壤中流和基流五個成分，其中超滲地表產(chǎn)流包括不透水面積的直接超滲地表產(chǎn)流與透水面積在雨強大于下滲能力時的超滲產(chǎn)流，蓄滿產(chǎn)流包括上層土壤優(yōu)先蓄滿得到的蓄滿產(chǎn)流以及土壤深層蓄滿后向上層土壤補給產(chǎn)生的蓄滿徑流兩個部分，優(yōu)先流為上層土壤的出流，壤中流為下層土壤的出流，基流為地下水水庫的出流，各產(chǎn)流成分的計算公式見下文。圖3-2垂向變源混合產(chǎn)流模型結(jié)構(gòu)圖Fig.3-2Structurediagramofverticalvariablesourcemixedrunoffmodel圖3-3垂向變源混合產(chǎn)流模型計算示意圖Fig.3-3Schematicdiagramofverticalvariablesourcemixedrunoffmodelcalculation

【參考文獻】：
期刊論文
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[10]缺資料流域水文模型參數(shù)區(qū)域化研究進展[J]. 李紅霞,張新華,張永強,黎小東,敖天其.  水文. 2011(03)

博士論文
[1]基于數(shù)字化平臺的分布式流域水文模型和流域匯流研究[D]. 孔凡哲.河海大學 2003

碩士論文
[1]無資料地區(qū)短期水文預(yù)報方法研究與應(yīng)用[D]. 金倩芳.華中科技大學 2019
[2]河南省無資料地區(qū)產(chǎn)流特性及參數(shù)區(qū)域化研究[D]. 馬珊.大連理工大學 2019



本文編號：3368610