流溪河模型

前言

　　洪水災害是嚴重的自然災害，對洪水災害進行預報是一項十分有效的防洪非工程措施。分布式物理水文模型將流域按一定方法劃分成很多個細小的單元，每個單元有不同的物理特性數(shù)據(jù)和降雨量，每個單元采用不同的模型參數(shù)，流域的產(chǎn)匯流過程采用具有物理意義的數(shù)學物理方程進行定量描述。分布式物理水文模型的這些特點，使其可以充分描述流域特性的空間變化，更加精細地模擬和預報多種洪水要素，是流域洪水預報模型的最新發(fā)展方向?！　∮捎诹饔蚝樗A報對結果的精度要求高，分布式物理水文模型在流域洪水預報方面應用的難度更大，已成為國際前沿研究的熱點和難點。作者不畏艱難，選擇這一技術難度大、實用價值高的方向開展研究，顯示了作者勇于攀登科學高峰的進取精神。作者堅持研究十余年，在國家自然科學基金等的資助下，研究工作終有所成，提出了一個專門用于流域洪水預報的、由作者自主命名的分布式物理水文模型——流溪河模型，并開發(fā)了相應的計算機軟件系統(tǒng)，獲得我國計算機軟件著作權登記，實屬難能可貴。　　該書較為系統(tǒng)全面地介紹了流溪河模型的結構、計算方法、建模的方法以及參數(shù)確定的方法，并對流溪河模型在幾個流域的應用情況進行了詳細的介紹和分析。流溪河模型提出了一套基于國際互聯(lián)網(wǎng)免費獲取的DEM及遙感影像進行單元劃分及對河道單元斷面尺寸進行估算的方法，使其可以在我國大多數(shù)流域應用；流溪河模型提出的基于敏感性分析的模型參數(shù)確定方法，為分布式物理水文模型的參數(shù)確定提供了新的思路和方法；流溪河模型軟件系統(tǒng)CYB.LMs的開發(fā)應用，將在一定程度上推進流溪河模型在流域洪水模擬與預報中的應用工作?！　≡摃某霭鏋閺V大讀者提供了學習、應用流溪河模型的參考材料。祝愿該書的出版能夠活躍學術思想、增進研究交流、推動分布式物理水文模型在流域洪水預報中的應用。也希望作者繼續(xù)努力，不斷改進和完善流溪河模型。

內容概要

本書主要介紹流域洪水預報分布式物理水文模型———流溪河模型的原理、方法及研究結果。全書共分七章。首先闡述流域水文模型的發(fā)展情況，然后分別對流溪河模型的結構、計算方法、建模的方法以及參數(shù)確定方法進行了詳細介紹，并對流溪河模型系統(tǒng)CYB．LMS的主要功能進行了簡要說明。其次介紹研究對象流溪河流域的基本情況、建模數(shù)據(jù)的收集整理及分析方法和結果，在流溪河水庫流域建立流溪河模型的過程及結果，流溪河模型在小型少資料流域的研究結果及建模方法。最后介紹流域梯級開發(fā)條件下流溪河模型的建模方法，以及流溪河模型在一個少水文資料的大型流域應用的結果?！? 本書可供從事水文水資源專業(yè)、自然地理專業(yè)教學和研究的教師、學生及研究人員，以及各水利部門、流域機構、水庫調度部門從事流域洪水預報工作的管理及技術人員參考。

書籍目錄

序前言第1章　緒論  1.1　集總式模型    1.1.1　集總式模型的發(fā)展    1.1.2　集總式模型的不足  1.2　分布式物理水文模型    1.2.1　分布式物理水文模型的發(fā)展    1.2.2　分布式物理水文模型的優(yōu)勢  1.3　分布式物理水文模型在流域洪水預報中應用所面臨的挑戰(zhàn)  1.4　本書的目的與內容    1.4.1　本書的寫作目的      1.4.2　本書的內容第2章　流溪河模型的原理與方法  2.1　流溪河模型概述  2.2　流溪河模型的總體結構與計算方法    2.2.1　模型的總體結構    2.2.2　流域劃分子模型    2.2.3　蒸散發(fā)計算子模型    2.2.4　產(chǎn)流計算子模型  2.3　匯流計算子模型    2.3.1　國內外現(xiàn)行的匯流計算方法分析    2.3.2　流溪河模型中的匯流計算方法概述    2.3.3　邊坡匯流計算方法    2.3.4　河道匯流計算方法    2.3.5　水庫單元匯流計算方法      2.3.6　壤中流匯流計算方法    2.3.7　地下徑流匯流計算方法  2.4　河道單元提取與斷面尺寸估算方法    2.4.1　D8法提取河道單元    2.4.2　分級提取河道單元的方法    2.4.3　單元類型的劃分    2.4.4　河道分段    2.4.5　河道斷面尺寸估算  2.5　流溪河模型不可調參數(shù)的確定    2.5.1　流溪河模型參數(shù)    2.5.2　流溪河模型參數(shù)確定的基本方法    2.5.3　流向與匯流網(wǎng)絡的確定方法    2.5.4　坡度的確定  2.6  流溪河模型可調參數(shù)的確定方法    2.6.1　參數(shù)調整的一般方法    2.6.2　參數(shù)的敏感性分析方法      2.6.3　模型參數(shù)敏感性的理論分析  2.7　流溪河模型系統(tǒng)CYB.LMS簡介第3章　資料收集與分析處理  3.1　流溪河流域介紹    3.1.1　流溪河流域簡介    3.1.2　流域水文氣象條件    3.1.3　流溪河流域水利工程建設    3.1.4　流溪河水庫簡介    3.1.5　黃龍帶水庫簡介  3.2　流域屬性數(shù)據(jù)收集與分析    3.2.1　流域DEM數(shù)據(jù)的獲取    3.2.2　土地利用類型的獲取    3.2.3　土壤類型數(shù)據(jù)的獲取  3.3　黃龍帶水庫流域屬性數(shù)據(jù)分析    3.3.1　DEM的分析    3.3.2　土地利用類型的分析    3.3.3　土壤類型數(shù)據(jù)的分析  3.4　流溪河水庫流域DEM的分析    3.4.1　DEM的分析    3.4.2　土地利用類型的分析    3.4.3　土壤類型數(shù)據(jù)的分析  3.5　實測歷史洪水資料的收集整理    3.5.1  黃龍帶水庫洪水過程資料的收集與整理  　……第4章　流溪河水庫入庫洪水模擬　第5章　黃龍帶水庫入庫洪水模擬　第6章　梯級開發(fā)下的流域洪水模擬第7章　大型少資料流域流溪河模型洪水模擬參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　流域水文模型是對流域水文過程進行系統(tǒng)描述和模擬/預測的數(shù)學模型。1932年提出的謝爾曼單位線是流域水文模型的雛形，但真正意義上的流域水文模型直到20世紀60年代末才正式被提出來，斯坦福4號模型是開發(fā)較早的流域水文模型?！　×饔蛩哪Ｐ鸵话憧煞殖杉偸侥Ｐ停╨umped model）和分布式模型（distrib—uted model）兩大類。　　集總式模型將整個流域看成一個整體，將流域物理特性在空間上進行均化，模型參數(shù)在整個流域上進行同化。該類模型中，流域降雨采用流域平均降雨，而模型參數(shù)也認為在流域上的各處是相同的，即整個流域采用一組模型參數(shù)。20世紀90年代以前的流域水文模型主要是集總式模型?！　》植际侥Ｐ蛯⒘饔虬匆欢ǚ椒▌澐殖珊芏鄠€細小的單元，對每個單元，根據(jù)其物理特性進行產(chǎn)流量計算，然后將產(chǎn)生于每個單元的徑流沿其流向匯流到流域出口斷面。分布式模型一般都是基于物理意義的，因此又稱為分布式物理水文模型。分布式物理水文模型與集總式模型的主要不同是，流域產(chǎn)匯流計算采用的是具有物理意義的數(shù)學物理方程，而不是純數(shù)學的方程；每個單元采用與其他單元不同的模型參數(shù)及降雨量；每個單元的模型參數(shù)主要根據(jù)流域物理特性從物理意義上直接確定，而不是根據(jù)實測歷史資料率定?！　　?/pre>








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