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２０２５年第４期水利技术监督理论研究

ＤＯＩ:１０３９６９/ｊｉｓｓｎ１００８￣１３０５２０２５０４０６０

垂向混合产流模型在东北干旱半干旱区的适用性分析

石大永

(辽宁省河库管理服务中心(辽宁省水文局)ꎬ辽宁沈阳１１００３)

摘要:为提高东北地区干旱半干旱区洪水模拟精度ꎬ结合实测水文资料ꎬ对比分析垂向混合产流模拟在东北干旱

半干旱区的适用性ꎮ结果表明:垂向混合产流模型可同时考虑超渗和蓄满两种产流机制ꎬ相比于传统单一产流机

制ꎬ更适合东北干旱半干旱区洪水模拟ꎬ相比于传统单一产流机制ꎬ垂向混合产流模型下ꎬ洪峰相对误差可平均

降低１０５％ꎬ预报精度平均可达到乙级ꎮ

关键词:洪水模拟ꎻ垂向混合产流模拟ꎻ适用性分析ꎻ东北干旱半干旱区

中图分类号:Ｐ３３３文献标识码:Ａ文章编号:１００８￣１３０５(２０２５)０４￣０２３６￣０４

大凌河流域位于辽宁西部ꎬ属于东北典型干式中ꎬＦＭ、ＦＣ—流域内下渗率均值和稳定值ꎬ

[１￣２]

旱半干旱地区ꎬ超渗产流为主要的产流机制ꎮｍｍ/ｍｉｎꎻＫＦ—下渗率在空间分布指数ꎻＷｍ—流

由于近年来对水土流失治理加大了力度ꎬ流域植域土壤蓄水容量ꎬｍｍꎻＷ—单点土壤含水量ꎬ

被覆盖率逐渐升高ꎬ具有蓄满和超渗产流并存的ｍｍꎮ下渗面积分布曲线是Ｇｒｅｎｎ￣Ａｍｐｔ下渗曲线对

[３￣５]

产流机制ꎮ所以使得降水径流关系不是线性渗率分布的主要计算公式:

关系ꎬ而是呈现了非线性关系ꎮ对于大凌河流域æＦöＢＦ

αＦ＝１－ç１－÷(２)

洪水模拟而言ꎬ传统模型只考虑了超渗产流机制ꎬèＦＭø

使得对于流域洪水模拟精度总体偏低ꎬ尤其是流式中ꎬＦ—流域内单点土壤的下渗率ꎬｍｍ/ｍｉｎꎻ

[６￣８]αＦ、ＢＦ—分布曲线参数ꎮ在下渗曲线分析的基础

域洪峰计算误差相对较高ꎮ在土壤垂向上既

有蓄满也有超渗产流机制使得垂向混合产流模上对流域下渗率实际值进行计算:

型相比于传统单一产流机制模型在北方干旱半ＰＥ

ì

[９￣１２]ï

干旱地区的适用性更高ꎬ实例应用结果表ＦＡ＝ï∫(１－αＦ)ｄＦＰＥＦＭ(１＋ＢＦ)

í

ï０

明ꎬ相比于传统模型ꎬ垂向混合产流模型模拟ï

îＦＭＰＥ≥ＦＭ(１＋ＢＦ)

效果更佳ꎮ然而ꎬ在辽西地区ꎬ传统的垂向混