基干水文水动力学耦合洪水预报模型探究及应用.doc

基干水文水动力学耦合洪水预报模型探究及应用 　　摘要：为了提高下垫面变化剧烈流域的洪水预报精度，在传统流域水文模型的基础上耦合水动力学模型，建立水文水动力耦合洪水预报模型。首先利用水文模型获得某一断面的流量过程作为水动力学模型的边界条件；之后利用一维水动力学模型进行河道洪水演进计算，推求流域出口断面的流量过程；最后以烟台市外夹河流域为例进行验证。结果表明，所建水文水动力耦合模型模拟的产流合格率较高，流量过程与实测值吻合，在一定程度上弥补了集总式水文模型不能考虑河道内复杂水流运动的不足，因此对具有复杂水文、水力条件的流域的洪水预报具有重要的指导意义 关键词：大伙房流域模型；一维水动力学模型；水文水动力学耦合模型；洪水预报 中图分类号：TV122；P338文献标志码：A文章编号：1672-1683（2017）01-0072-07 Abstract：In order to improve the accuracy of flood forecasting in basins with dramatic changes in the base course，this paper proposes a coupled hydrological-hydrodynamic flood forecasting model which couples the traditional hydrological model with the one-dimensional hydrodynamic model.First，the flow process of a section was obtained by the hydrological model and was used as the boundary condition of the one-dimensional hydrodynamic model.Then the one-dimensional hydrodynamic model was applied to simulate the flood routing in the river channel.The proposed method was tested on the Waijia River basin in Yantai City，China.The results indicate that the coupled model can simulate runoff yield with a high qualification rate，and generate flow processes that tally with the measured values.It can be concluded that this coupled hydrological-hydrodynamic model may make a significant contribution to flood forecasting in basins with complex hydrologic and hydraulic conditions thanks to its ability to model water movement in the basin. Key words：DHF model；one-dimensional hydrodynamic model；coupled hydrological-hydrodynamic model；flood forecasting 流域洪水?A报作为洪水调度的基础，是防洪减灾的一项重要的非工程措施。20世纪60年代以来，世界各国都投入大量人力物力研制了适用于本国流域特点的洪水预报模型[1]。通常，在模型中将流域径流过程分为产流和汇流两部分。相对产流而言，汇流过程不仅受产流过程的影响而且还受流域地形、河网、河道等多种因素的影响，其规律多变不易描述。传统的集总式流域水文模型通常采用马斯京根法或其它水文学方法进行演进计算。但是，由于仅能根据水量平衡方程和槽蓄方程进行流量计算，模拟结果往往不甚理想。尤其是在丘陵、平原混合区域，河道内水流运动受地形条件、上游来水、回水顶托等因素的影响，传统的洪水预报模型中河网汇流部分无法描述这些影响因素而导致流域出口断面的洪水预报精度降低[2-7] 国内外学者针对该问题进行了一些尝试和研究[8-9]，在水文学方法的实际应用中加入河道水流运动物理机制的描述，以求尽可能地反映流域汇流真实情况，通常借助计算机等工具求解圣维南方程组，得到河道内不同断面的流量和水位，进而补充传统洪水预报无法得到的信息，提高预报精度。然而，我国幅