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基于改進(jìn)新安江模型的巖溶地區(qū)徑流過(guò)程模擬——以廟溝巖溶流域?yàn)槔?/H1>
發(fā)布時(shí)間:2021-11-21 15:21
  為改善新安江模型對(duì)巖溶地區(qū)徑流過(guò)程的模擬效果,根據(jù)巖溶地區(qū)降雨集中灌入補(bǔ)給的特點(diǎn),對(duì)原始新安江模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),定義降雨分配系數(shù)φ用來(lái)描述部分降雨通過(guò)管道轉(zhuǎn)化為自由水,直接參與水源劃分,并在前人研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)巖溶管道含水介質(zhì)與裂隙含水介質(zhì)徑流過(guò)程的差異,采用快速地下徑流水箱和慢速地下徑流水箱分別描述地下徑流(RG)中的快速?gòu)搅鞑糠趾吐購(gòu)搅鞑糠。通過(guò)將改進(jìn)的新安江模型應(yīng)用于廟溝巖溶流域徑流過(guò)程的模擬,結(jié)果表明:2014年3月1日—2014年12月1日期間,原始新安江模型模擬結(jié)果的平均確定性系數(shù)為0.592,改進(jìn)的新安江模型模擬結(jié)果的平均確定性系數(shù)為0.901,且改進(jìn)后新安江模型對(duì)單次洪水過(guò)程的模擬效果更好,模擬精度最高可達(dá)0.993;改進(jìn)的新安江模型模擬精度隨著參數(shù)φ值的增大逐漸增高,當(dāng)參數(shù)φ值為0.61時(shí),模型模擬效果最優(yōu);參數(shù)φ提高了巖溶地區(qū)徑流對(duì)降雨的敏感度,該參數(shù)敏感性較強(qiáng)。 

【文章來(lái)源】:安全與環(huán)境工程. 2020,27(03)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)

【部分圖文】:

基于改進(jìn)新安江模型的巖溶地區(qū)徑流過(guò)程模擬——以廟溝巖溶流域?yàn)槔? src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=KTAQ202003002_049'  style='max-width:500px'></p><br> 廟溝巖溶流域水系概況圖<br><p align='center'><img src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=KTAQ202003002_053' alt='新安,模型結(jié)構(gòu)' style='max-width:500px'></p><br> 新安江模型以蓄滿產(chǎn)流為理論基礎(chǔ),該模型結(jié)構(gòu)為分散性結(jié)構(gòu)。如圖2所示,降雨信號(hào)輸入模型后轉(zhuǎn)化為張力水,此時(shí)一部分水量耗于蒸散發(fā),采用三層蒸發(fā)模型進(jìn)行蒸散發(fā)計(jì)算,另一部分水量轉(zhuǎn)化為自由水,并將水源劃分為地表徑流、壤中流和地下徑流三部分;最后采用馬斯京根法進(jìn)行河道匯流計(jì)算。為了驗(yàn)證原始新安江模型對(duì)巖溶流域徑流過(guò)程的模擬效果,采用原始新安江模型對(duì)廟溝巖溶流域進(jìn)行了一次預(yù)模擬,選取的時(shí)間序列為2014年3月2日到2014年9月2日,期間共有4次小洪峰,1次大洪峰。原始新安江模型預(yù)模擬采用遺傳算法對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行率定,預(yù)模擬參數(shù)率定值見(jiàn)表1,預(yù)模擬的效果圖見(jiàn)圖3。 <br><br><p align='center'><img src='http://image.cnki.net/getimage.ashx?id=KTAQ202003002_056' alt='效果圖,新安,效果圖,模型' style='max-width:500px'></p><br> 表1 原始新安江模型預(yù)模擬參數(shù)率定值[8]Table 1 Pre-simulation parameters of the original Xin’anjiang model[8] 參數(shù) 物理意義 取值范圍 率定值 參數(shù) 物理意義 取值范圍 率定值 WUM 上層張力水容量/mm [0,50] 23.63 SM 流域平均自由水蓄水容量/mm [0,50] 24.21 WLM 下層張力水容量/mm [0,50] 0.24 KI 壤中流日出流系數(shù) [0,0.3] 0.10 WDM 深層張力水容量/mm [0,40] 8.01 KC 流域蒸散發(fā)折算系數(shù) [0,0.75] 0.71 C 深層水蒸散發(fā)折算系數(shù) [0.1,0.15] 0.14 CI 壤中流消退系數(shù) [0,1] 0.000 05 WM 流域平均張力水蓄水容量/mm [0,200] 31.88 CG 地下水消退系數(shù) [0,1] 0.000 28 B 張力水蓄水容量曲線方次 [0.2,0.3] 0.30 KE 蓄量系數(shù) [0.5,2] 1.27 IM 不透水面積占流域面積的比例 [0.01,0.04] 0.012 XE 流量比重因數(shù) [0.1,0.5] 0.13 KG 地下水日出流系數(shù) [0,1] 0.9從原始新安江模型預(yù)模擬的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象: <br><br>【參考文獻(xiàn)】:<br>期刊論文<br>[1]基于LH-OAT方法的VG模型參數(shù)敏感性分析[J]. 秦萍,王正,孫兆軍,禹昭.  節(jié)水灌溉. 2019(10)<br>
[2]基于下墊面特征計(jì)算張力水蓄水容量的方法[J]. 賈云飛,閆志方.  人民珠江. 2019(07)<br>
[3]基于Morris和Sobol的水文模型參數(shù)敏感性分析[J]. 劉松,佘敦先,張利平,丁凱熙,郭夢(mèng)瑤,陳森林.  長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境. 2019(06)<br>
[4]概念性流域水文模型參數(shù)校準(zhǔn)[J]. 王越霄,宣淼,云天禹,李成振.  東北水利水電. 2019(04)<br>
[5]基于包氣帶厚度的流域蓄水容量計(jì)算及水文模擬[J]. 楊哲,張行南,夏達(dá)忠,方園皓.  水力發(fā)電學(xué)報(bào). 2015(03)<br>
[6]巖溶地區(qū)水文模型綜述[J]. 常勇,劉玲.  工程勘察. 2015(03)<br>
[7]新安江模型在貴州巖溶地區(qū)的改進(jìn)與應(yīng)用[J]. 郝慶慶,陳喜,馬建良.  水電能源科學(xué). 2009(04)<br>
[8]雷達(dá)估測(cè)降雨與水文模型的耦合在洪水預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J]. 李致家,劉金濤,葛文忠,趙坤.  河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(06)<br>
[9]GIS在三峽流域水文模擬中的應(yīng)用[J]. 井立陽(yáng),張行南,王俊,程海云.  水利學(xué)報(bào). 2004(04)<br>
[10]新安江模型在巖溶地區(qū)的應(yīng)用[J]. 莊一鸰,張泉生,張健云,李杰友.  河海大學(xué)學(xué)報(bào). 1989(04)<br>
<br>博士論文<br>[1]南方巖溶水循環(huán)的物理機(jī)制及數(shù)學(xué)模型研究[D]. 羅明明.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2017<br>
<br>碩士論文<br>[1]基于SAC改進(jìn)模型的巖溶流域降水—徑流過(guò)程模擬研究[D]. 郭緒磊.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2019<br>
<br><!--https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2020&filename=KTAQ202003002&uniplatform=NZKPT&v=t8jUMsz7WJLeoy9nHzE0V5yulGNQOxYaWsFH1-ge38QqhhEFmOCUE1re3Nqjd1C_-->
					<br/><br/>本文編號(hào):<b>3509755</b><div style='float:right'>
					

			
				
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