一种基于稳定流场的流域径流汇流模拟方法

发布时间：2022-01-09 06:01

　　近年来,人类活动导致气候异常,暴雨洪涝灾害频发。建立有效的径流汇流模型模拟流域径流过程具有重要意义。然而,流域前期水情误差成为进一步提高模拟精度的瓶颈。为此,以纳维-斯托克斯方程（N-S方程）为指导,提出一种基于稳定流场的流域径流汇流模型模拟方法。首先,通过对N-S方程分解,建立了栅格模式下的径流汇流模型;然后,针对模型存在"汇流水流方向异常"问题,加入水流混合模拟环节,包括栅格单元水速增量修正和邻域栅格单元水流混合模拟。实验表明,当上游供水稳定时,模型能产生稳定的水流场;最后,以岷江上游为实验流域,将模拟时段24 h前的小时上游流量代入模型创建稳定流场,模拟流域前期水情;利用600 h的实测降水数据和上游流量数据进行径流汇流模拟,获取流域出口水文站的模拟水位序列,并与实测水位对比,发现算法能提高流域径流模拟精度,在暴雨洪涝灾害的预警预报中具有一定的理论意义和实践价值。 

【文章来源】：中国农村水利水电. 2020,(04)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

岷江上游研究区域

以岷江上游2018年5月20日12时镇江关水文站瞬时流量作为岷江干流入流量(ξc=86.4),在h=10、A=0.05的条件下,迭代15 h后,稳定水流场生成,如图3所示的模型完善后流域出口的水深和水速曲线。相对于模型完善前流域出口在上游稳定供水条件下仍然有约0.08 m幅度的水位变化(图2),完善后的模型水深和水速均趋于稳定,为基于稳定流场的前期水情生成和径流汇流模拟奠定了基础。图3 模型完善后流域出口水深与水速变化

模型完善后流域出口水深与水速变化

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FloodArea模型的洪安涧河流域暴雨洪涝灾害风险区划[J]. 张亚琳,安炜,李毓富,茅彧,赵海燕.  干旱气象. 2018(04)
[2]SWAT模型应用与不确定性综述[J]. 杨凯杰,吕昌河.  水土保持学报. 2018(01)
[3]基于FloodArea模型的龙须河流域暴雨洪涝淹没模拟研究[J]. 戴雨菡,黄路婷,李明志,陈欣.  气象研究与应用. 2016(04)
[4]闽北山洪致灾临界雨量重现期分布及山洪风险分析[J]. 文明章,吴滨,张容焱,鲍瑞娟,郑荣玉.  复旦学报(自然科学版). 2015(05)
[5]基于分布式水文模型的中小河流洪水预报技术[J]. 刘志雨,侯爱中,王秀庆.  水文. 2015(01)
[6]基于分布式水文模型的阿伦河流域降雨-径流计算[J]. 黄金柏,王斌,温佳伟,朱士江,甄自强.  水土保持通报. 2015(01)
[7]分布式水文模型研究与应用进展[J]. 徐宗学,程磊.  水利学报. 2010(09)
[8]岷江流域汛期降水时空特征研究[J]. 周大杰,张明珠,俞烜,刘园.  水文. 2009(04)
[9]基于SWAT-X模型的抚河流域径流量模拟研究[J]. 王忠忠,罗定贵,周文斌,肖军仓.  地理与地理信息科学. 2009(04)
[10]SWAT模型的原理、结构及其应用研究[J]. 李峰,胡铁松,黄华金.  中国农村水利水电. 2008(03)



本文编号：3578104