西江流域数字水系构建.pdf

第5期 广东水利水电 N )【．5 2012年 5月 GUANGD0NG WATER RES0URCESAND HYDROPOWER Mav2012 西江流域数字水系构建水 解河海，邢方亮，曾碧球 ，查大伟 (珠江水利科学研究院，广东广州 510611) 摘 要：西江不但受洪水威胁，而且有枯季水量缺乏问题，要解决这些问题需要研究西江洪水特性和枯季径流特点，在 掌握这些特性的基础上开展洪水预报调度和枯季径流预报。利用DEM进行西江数字流域构建，划分子流域，提取流域 特性，为研究流域洪水模拟预报模型和枯季径流预测模型服务，具有重要的使用价值。 关键词：西江流域；洪水；枯季径流；DEM；数字流域 中图分类号：TV121 、9l 文献标识码：B 文章编号：1008一O112(2012)05—0073—03 两江流域是珠江流域 的的主流，思贤浯以上控制 Peuker等采用基于谷点识别的方法提取流域信息 J， 面为 35．31万km ，西江流域洪水灾害仍是流域 内发 但该法会生成许多不连续的河道片段，并会产生非单 生频率最高、危害最大的自然灾害， “98．6”和 “05．6” 网格宽的河 网。 目前应用最广泛 的方法是 1984年 由 特大洪水相隔仅 7年 ，给沿岸人民的生产 、生活带来 Mark等 提出的坡面径流模拟方法，这种算法通常被 极大的威胁 ；但是枯水季节水量减少也是困扰西江流 称为D8算法，后又有许多学者提出了多种确定水流 域的一个重大问题 ，近年来珠江三角洲咸潮上溯加剧 ， 流向的算法，如 Rho8[41，Lea 算法等 。而在 国内是 主要是珠江上游来水偏少，特别是西江来水减少，使 从90年代才开始的，并且重点是对 国外软件的应用 ， 得珠江三角洲受咸水威胁，淡水资源无法保证。从 任立 良等 对数字高程模型进行了深入的研究。 2005年开始进行了水量应急调度 ，花费了大量的人力 本文主要研究西江流域的数字流域的构建，通过 物力。为解决以上问题需要研究西江流域的洪水特性 DEM的处理，得到流域水系、划分子流域和提取相关 和枯季径流规律，建立洪水预报调度模型和枯季径流 流域信息，包括西江水系、西江子流域、子流域面积 预测模型。这就需要进一步了解西江流域 的特性 ，利 和长度、坡度及河网密度等。这些信息都是流域洪水 用 DEM构建西江数字流域是研究西江流域特性 ，建立 和枯季径流模拟模型所需要的，可以为西江流域洪水 西江洪水和枯季径流模拟预报模型的基础 。 和枯季径流模拟预报模型的构建服务。本文研究需要 20世纪 50年代后期 以来，DEM(DigitalElevation 的DEM是从美国地调局网站下载的1kmX1km的地形 Mode1)在测绘 、土木工程 、地质 、矿 山工程 、防洪 、 数据 。 农业等领域取得 了广泛应用 ¨J。DEM所描述的地面特 1 流域水系和信息提取 性是高程z，它的空间分布 由 、y水平坐标系统来描 1．1 洼地处理 述。DEM能够反映一定分辨率的局部地形特征，是 目 在进行流域水系提取之前 ，要对 DEM进行预处 前用于流域地形分析的主要数据。DEM通常有栅格 理，DEM预处理是为了将 DEM 中的洼地和小平地改 (GRID)、不规则三角网(TINs)和矢量 (DLGs)3种形 造成斜坡，也就是使DEM数据反映的地形特征均由斜 式，其中采用栅格 DEM 比较普遍 ，具计算处理方法简 坡构成。这样处理的 目的是使水流能够根据地表径流 单有效 ，且和其他数据在结构上容易匹配 ，在数字流 漫流模型流出流域边界。 域研究中得到普遍应用。