基于改进VIC模型的岔巴沟流域水沙耦合模拟研究

发布时间：2021-09-02 05:22

　　针对流域水沙模拟问题,在可变下渗能力（VIC）模型的产流单元和河道汇流中分别耦合物理概念的产沙和汇沙结构,构建了能够模拟水沙时空变化的分布式水沙耦合模型,并应用于黄土高原岔巴沟流域1987～2006年10场洪水的模拟和验证。结果表明,水沙耦合模型具有较好的精度,对流域输沙量模拟的平均绝对值误差为22.2%,对输沙率过程模拟的确定性系数达到0.61,同时耦合模型能够模拟流域产沙汇沙的空间分布特征,具有较大的应用潜力。 

【文章来源】：水电能源科学. 2020,38(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

岔巴沟流域水系和站点分布

VIC模型1km产流网格内仍存在汇流路径不一致的问题，传统D8法河网划分难以反映真实的河道特征信息，LU GUIHUA等[4]使用网格单元与子流域融合的河网划分方法生成每个控制点的集水面积，称其为融合单元。采用该方法生成的岔巴沟流域融合单元见图2。融合单元面积通常与产流网格相当，其内部调蓄作用不可忽略。在每个融合单元中，再基于30m分辨率的高分辨率栅格，假设融合单元内降雨均匀分布，采用运动波描述坡面流汇流，运用单位线理论生成融合单元响应函数。融合单元间的河道汇流采用扩散波方法[4]。

根据流域产流产沙机制的成因关系和概念模拟方法，将产流汇流过程和产沙汇沙过程耦合，形成一个较为完整的流域水流泥沙耦合模型，模型结构见图3。本文从三个方面实现信息的协同利用：(1)基于DEM提取的流域信息由产汇流模型和产汇沙模型共享；(2)降水信息为产流和产沙计算共同提供输入；(3)流域产沙以产汇流模型为基础进行，径流侵蚀产沙所需的径流变化由产汇流模型提供，并利用降水、径流和泥沙等数据对水沙耦合模型的产流产沙参数进行率定。3 结果与分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土高原大理河流域水沙耦合模型应用研究[J]. 包为民,侯露,沈丹丹,倪用鑫.  湖泊科学. 2019(04)
[2]岔巴沟流域降雨不同时间尺度的空间变异特征[J]. 杨丽虎,刘鑫,宋献方.  人民黄河. 2019(03)
[3]1981—2012年黄土高原植被覆盖度时空变化特征[J]. 高健健,穆兴民,孙文义.  中国水土保持. 2016(07)
[4]考虑重力侵蚀影响的分布式土壤侵蚀模型[J]. 金鑫,郝振纯,张金良,王加虎.  水科学进展. 2008(02)



本文编号：3378399