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《河海大学》 2006年
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分布式水文模型理论与方法研究

王加虎  
【摘要】:论文从不同角度阐述和分析了国内外的分布式水文模型,选择了点~面结合的模块化建模思路:网络状汇流架构串接单元产流模型组,随后制定了论文研究的主要内容和技术路线。 设计了由蓄满产流模型和土壤水动力学模型相结合的产流模型。在地表分离出一个直接决定产流的敏感土层,用蓄满产流模型计算单元产流:利用土壤水动力学模型计算垂向土壤水的运动和再分布。产流模型可以考虑土壤水垂向运动(降雨下渗时)和再分配(无雨时)以及地下水位的变动。 建立了和土壤水同步的土壤热模型,定量分析了土壤热通量对蒸发的影响。对气温与上边界条件、水热耦合等问题进行了简单讨论。模型拟合时发现:在基于热流方程的冻土模型中,不宜用表层土壤的温度表征冻土状况。 选择了蒸发能力(蒸发皿或参考蒸散发)与植被、土壤含水量校正相结合的方法计算实际蒸发。分析了坡度坡向对辐射的影响,认为纬度在45°以北或坡度在5‰以上时应进行坡度坡向的校正,给出了经过辐射校正的蒸散发计算公式。 对地表水过境水流分析后提出了概化方法,并用相应的措施弥补因概化产生的误差,以概念性算法为基础建立了逐单元的分布式地表水汇流模型,具备了分布式输出的功能。地表水汇流模型和单元产流模型一起,可以用于次洪的模拟和预报,并用三花间的东湾站进行了检验。 利用小浪底~花园口区间的逐时降雨资料,研究了日雨量到逐时雨量的解集。引入新安江模型的蓄水容量曲线实现降雨~产流计算的次网格处理。研究了把面平均土壤含水量转换为空间分布序列的方法。 对全文的研究思路和成果进行了总结,讨论了研究中存在的问题,对后继研究进行了展望。
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