流溪河模型

前言

　　洪水災(zāi)害是嚴(yán)重的自然災(zāi)害，對洪水災(zāi)害進(jìn)行預(yù)報(bào)是一項(xiàng)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(gè)細(xì)小的單元，每個(gè)單元有不同的物理特性數(shù)據(jù)和降雨量，每個(gè)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(xué)物理方程進(jìn)行定量描述。分布式物理水文模型的這些特點(diǎn)，使其可以充分描述流域特性的空間變化，更加精細(xì)地模擬和預(yù)報(bào)多種洪水要素，是流域洪水預(yù)報(bào)模型的最新發(fā)展方向。　　由于流域洪水預(yù)報(bào)對結(jié)果的精度要求高，分布式物理水文模型在流域洪水預(yù)報(bào)方面應(yīng)用的難度更大，已成為國際前沿研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。作者不畏艱難，選擇這一技術(shù)難度大、實(shí)用價(jià)值高的方向開展研究，顯示了作者勇于攀登科學(xué)高峰的進(jìn)取精神。作者堅(jiān)持研究十余年，在國家自然科學(xué)基金等的資助下，研究工作終有所成，提出了一個(gè)專門用于流域洪水預(yù)報(bào)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(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，獲得我國計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記，實(shí)屬難能可貴?！　≡摃^為系統(tǒng)全面地介紹了流溪河模型的結(jié)構(gòu)、計(jì)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(gè)流域的應(yīng)用情況進(jìn)行了詳細(xì)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(fèi)獲取的DEM及遙感影像進(jìn)行單元?jiǎng)澐旨皩拥绬卧獢嗝娉叽邕M(jìn)行估算的方法，使其可以在我國大多數(shù)流域應(yīng)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(yīng)用，將在一定程度上推進(jìn)流溪河模型在流域洪水模擬與預(yù)報(bào)中的應(yīng)用工作?！　≡摃某霭鏋閺V大讀者提供了學(xué)習(xí)、應(yīng)用流溪河模型的參考材料。祝愿該書的出版能夠活躍學(xué)術(shù)思想、增進(jìn)研究交流、推動分布式物理水文模型在流域洪水預(yù)報(bào)中的應(yīng)用。也希望作者繼續(xù)努力，不斷改進(jìn)和完善流溪河模型。

內(nèi)容概要

本書主要介紹流域洪水預(yù)報(bào)分布式物理水文模型———流溪河模型的原理、方法及研究結(jié)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(jié)構(gòu)、計(jì)算方法、建模的方法以及參數(shù)確定方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并對流溪河模型系統(tǒng)CYB．LMS的主要功能進(jìn)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(jié)果，在流溪河水庫流域建立流溪河模型的過程及結(jié)果，流溪河模型在小型少資料流域的研究結(jié)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(gè)少水文資料的大型流域應(yīng)用的結(jié)果。　  本書可供從事水文水資源專業(yè)、自然地理專業(yè)教學(xué)和研究的教師、學(xué)生及研究人員，以及各水利部門、流域機(jī)構(gòu)、水庫調(diào)度部門從事流域洪水預(yù)報(bào)工作的管理及技術(shù)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(yù)報(bào)中應(yīng)用所面臨的挑戰(zhàn)  1.4　本書的目的與內(nèi)容    1.4.1　本書的寫作目的      1.4.2　本書的內(nèi)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(jié)構(gòu)與計(jì)算方法    2.2.1　模型的總體結(jié)構(gòu)    2.2.2　流域劃分子模型    2.2.3　蒸散發(fā)計(jì)算子模型    2.2.4　產(chǎn)流計(jì)算子模型  2.3　匯流計(jì)算子模型    2.3.1　國內(nèi)外現(xiàn)行的匯流計(jì)算方法分析    2.3.2　流溪河模型中的匯流計(jì)算方法概述    2.3.3　邊坡匯流計(jì)算方法    2.3.4　河道匯流計(jì)算方法    2.3.5　水庫單元匯流計(jì)算方法      2.3.6　壤中流匯流計(jì)算方法    2.3.7　地下徑流匯流計(jì)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(diào)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(luò)的確定方法    2.5.4　坡度的確定  2.6  流溪河模型可調(diào)參數(shù)的確定方法    2.6.1　參數(shù)調(diào)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(shè)    3.1.4　流溪河水庫簡介    3.1.5　黃龍帶水庫簡介  3.2　流域?qū)傩詳?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?qū)傩詳?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(shí)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(xiàn)

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(jìn)行系統(tǒng)描述和模擬/預(yù)測的數(shù)學(xué)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(jì)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?！　〖偸侥Ｐ蛯⒄麄€(gè)流域看成一個(gè)整體，將流域物理特性在空間上進(jìn)行均化，模型參數(shù)在整個(gè)流域上進(jìn)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(rèn)為在流域上的各處是相同的，即整個(gè)流域采用一組模型參數(shù)。20世紀(jì)90年代以前的流域水文模型主要是集總式模型。　　分布式模型將流域按一定方法劃分成很多個(gè)細(xì)小的單元，對每個(gè)單元，根據(jù)其物理特性進(jìn)行產(chǎn)流量計(jì)算，然后將產(chǎn)生于每個(gè)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(jì)算采用的是具有物理意義的數(shù)學(xué)物理方程，而不是純數(shù)學(xué)的方程；每個(gè)單元采用與其他單元不同的模型參數(shù)及降雨量；每個(gè)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(shí)測歷史資料率定?！　　?/pre>








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