基于GIS对新安江模型的改进初探 Improvement of Xinanjiang Model Based on GIS.pdfVIP

第26卷第5期 水文 V01．26No．5 CHINAHYDROLOGY 2006年10月 JOURNALOF 0ct．，2006 基于GlS对新安江模型的改进初探 李莉莉，孔凡哲 (中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221008) 摘要：新安江模型能较好解决降雨时空分布问题，但忽略了其他分布不均的影响。流域汇流特征在很大程度上取决于流 域形状特征和地形分布。提出一种方法．利用数字高程模型(DEM)划分子流域，提取各单元流域的平均坡度和最大汇流 路径长度，以最大汇流路径长度推求形状系数，并将形状系数和平均坡度引入模型结构中，建立其与汇流参数之间的相关 关系，使新安江模型能同时考虑降雨、流域形状以及地形分布。将改进后的模型应用于沿渡河流域进行验证，效果良好。 关键词：新安江模型；数字高程模型；形状系数；平均坡度；消退系数 中图分类号：P338+．9 文献标识码：A 文章编号：1000—0852(2006)05—0033—05 1引言 Q(f)=乞删(i)‘豫(t一“1) (2) 辟l 1．1 模型结构 许多文献都对新安江模型提出了一定的改进。李致家等在 新安江模型是一套比较科学、完善．实用性较强的流域水文 模型结构中增加了超渗产流模型嘲，进一步完善了产流理论；王 模型。该模型把全流域分成许多单元流域，对每个单元流域作产 光生等将产流机制改为超渗蓄满混合型【3】，以期改进后的模型更 汇流计算，得出单元流域出口的流量过程线，再进行出口以下的 能适应半干旱地区，曹丽娟等利用陆面模式SSIB中大气动力阻 河道洪水演算求出流域出口的流量过程线，把每个单元的出流 抗法[4l进行蒸散发计算，得到更为合理的陆面水文模型。 过程线相加。求得整个流域的出流过程线。在划分单元时按泰森 上述改进都是针对模型中产流理论提出的．对于汇流计算 多边形法，以一个雨量站为中心划一块．这样便于考虑降雨的分 过程中存在的问题未有考虑，本文将在该方面作初步探讨。 布不均【”。 1-2问题的提出 本文研究的主要内容是模烈中的汇流部分。汇流计算包括 (1)地表径流的计算。在实际应用中，对一个较大的研究流 坡地汇流和河网汇流两个阶段。 域，要划分出许多的单元流域，为每一个单元流域分析出地面 坡地汇流：经水源划分得到的地面径流直接进入河网，成为 径流单位线是不现实的。因此对汇流计算过程进行了简化处 地面径流对河网的总人流(豫S)。壤中流(Rss)经壤中流水库的 理。壤中流和地下径流经消退后直接作为单元流域的出流．也 消退(消退系数为雕嬲)成为壤中流对河网的总入流(豫船)。地 为地面径流设置一个地面水蓄水库(消退系数为足K．s)．地面 下径流(RG)经过地下蓄水库调蓄(消退系数为KKG)成为地下 径流经过调蓄后同样作为单元流域的出口流量(豫S)，则式 水对河网的总人流(豫G)，计算公式为： (1—1)可改写为： 豫S(￡)胡S(￡)·U (1—1) (3) 豫船(￡)=豫ss(￡一1)·KK．s．s+R嬲(t)·(1一KKS_s)U(1—2) (2)流域形状系数。根据文献【5】，流域形状系数可表示为：