為解決子流域與網(wǎng)格河道之間的匹配問(wèn)題,在新安江模型（XAJ）的基礎(chǔ)上,采用考慮旁側(cè)入流的擴(kuò)散波和修正后的Muskingum-Cunge-Todini（MCT）2種演算法對(duì)河道匯流計(jì)算進(jìn)行改進(jìn),建立了XAJ-DCH模型。分別采用原新安江模型的Muskingum以及XAJ-DCH模型中的MCT和擴(kuò)散波演算法對(duì)呈村流域進(jìn)行洪水模擬,模擬結(jié)果表明:呈村流域率定期和驗(yàn)證期的洪峰相對(duì)誤差為-20%～20%,洪量相對(duì)誤差為-10%～10%,確定性系數(shù)都大于0.7,并且3種方法的洪峰相對(duì)誤差、洪量相對(duì)誤差、確定性系數(shù)模擬的結(jié)果相似,從而驗(yàn)證了XAJ-DCH模型的合理性;相比于新安江模型,XAJ-DCH模型不僅可以用于出口站點(diǎn)的流量模擬,同時(shí)可以預(yù)測(cè)流域內(nèi)部河道斷面的水位和流量;由于匯流計(jì)算模塊中引入了擴(kuò)散波方法,可提高模型在地勢(shì)平緩地區(qū)的預(yù)報(bào)精度。 

【文章來(lái)源】：河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,48(03)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

研究流域示意圖

2.1 河道演算順序及河道斷面概化首先在數(shù)字高程模型的基礎(chǔ)上,利用Arcgis軟件提取流域的填洼、流向、匯流累積、水系等,采用自然子流域法劃分子流域。首先找到每個(gè)子流域的出口點(diǎn)位置,然后根據(jù)流向文件確定每個(gè)子流域出口點(diǎn)到整個(gè)流域出口點(diǎn)之間的河道,這部分河道用于河道演算;將提取的整個(gè)流域的出口點(diǎn)設(shè)為編號(hào)1,按照流向文件,根據(jù)D8法原則,從編號(hào)為1的柵格開(kāi)始向上游搜索入流柵格,依次搜索設(shè)置編號(hào)2,3,…直至各支流河鏈的起始點(diǎn),如果在搜索中發(fā)現(xiàn)有2個(gè)入流柵格,則這2個(gè)入流柵格編號(hào)相同。如圖2所示,編號(hào)1為流域出口點(diǎn),紅色星標(biāo)代表著上游子流域的出口點(diǎn),在進(jìn)行河道演算時(shí),從上游柵格最大編號(hào)開(kāi)始計(jì)算,尋找每個(gè)編號(hào)出現(xiàn)的次數(shù),對(duì)相同編號(hào)的河段依次進(jìn)行河道演算。本文假設(shè)計(jì)算河道是矩形河道,同時(shí)考慮旁側(cè)入流的影響。河道中每個(gè)斷面的河寬計(jì)算采用Topkapi模型中河寬計(jì)算公式[17] 在進(jìn)行河道演算時(shí),根據(jù)流向,假設(shè)上下游2個(gè)柵格的中心點(diǎn)代表河道斷面,則兩者之間的直線(xiàn)距離就代表該河段之間的距離。

實(shí)現(xiàn)子流域與計(jì)算河道之間的耦合是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。在時(shí)間尺度上,新安江模型產(chǎn)流計(jì)算和坡面匯流計(jì)算是以1 h為時(shí)間步長(zhǎng),而在用擴(kuò)散波方法或者M(jìn)CT方法進(jìn)行河道演算時(shí),為了保證計(jì)算的穩(wěn)定性條件,是以秒為時(shí)間步長(zhǎng),因此涉及一個(gè)時(shí)間尺度轉(zhuǎn)換的問(wèn)題,在這里采用的是將1 h的產(chǎn)流量均分。在空間連接上,主要把子流域進(jìn)行2種劃分,第一種是位于計(jì)算河道上游的子流域,如圖3所示,左龍、馮村、田里、大連這幾個(gè)子流域,在進(jìn)行三水源劃分之后,用滯后演算法進(jìn)行子流域河網(wǎng)匯流演算,得到每個(gè)子流域出口點(diǎn)的流量,作為起始河段的上游斷面的輸入流量;第二種是計(jì)算河道所在的子流域,如圖3所示的棣甸、樟源口、汪村、呈村,這些子流域進(jìn)行三水源劃分之后,根據(jù)每個(gè)子流域中河道的柵格數(shù)量,將水量進(jìn)行均分,平攤到每個(gè)河段中,作為側(cè)向入流。


本文編號(hào)：3044242