分布式水文模.ppt

第九章分布式水文模拟技术 ;分布式水文模型的发展;9.1 分布式水文模型的发展;9.1.1.2 几点讨论;9.1.2 分布式水文模型的发展;9.2 基于DEM的流域分布式水文模型;流域水循环过程示意图 ;9.2.1.2 流域水循环的数学模拟;9.2.2 基于DEM的流域分布式水文模拟;流域分布式水文模型的一般框架 ; 目前，基于DEM的分布式水文模型主要有两种建模方式： ;9.2.2.2 模型的结构与参数;①在单元上采用传统的概念性模型，不改变原有模型的结构和参数，但每一个单元上水文模型的参数值随空间变化。参数值的大小根据空间信息图进行分类计算。 ②重新设计单元水文模型的结构与参数。尽量选择或者重新构造那些既反映空间变化，又具有物理意义，且便于计算的指标作为模型的参数。 ③将原有模型的参数同易于获取的空间指标（主要是通过RS影像或者DEM提取的空间指标）建立起某种对应关系（一般是统计关系），从而得到分布式水文模型的参数计算方法。 ;9.3 几个典型分布式水文模型的介绍;MIKE SHE的水循环及模拟示意图 ; MIKE SHE模型的核心是描述研究区域水分运动的MIKE SHE WM模块。MIKE SHE WM模块的主结构包括六个部分，分别描述了六个水文物理过程：截留/植物蒸散发(ET)、坡面和河道径流（OC）、不饱和层（UZ）、饱和层（SZ）、融雪（SM）和蓄水层与河道间的交换。;MIKE SHE WM模块的结构图 ;9.3.2 TOPMODEL; TOPMODEL通过土壤含水量（或土壤饱和缺水量）来确定流域产流面积的大小和位置，而土壤饱和缺水量由地形指数计算得到。对于一个单元流域TOPMODEL的计算流程为：①基于DEM计算地形指数，并求出每类地形指数的面积分布；②根据地形指数逐类进行产流计算，得到单元流域的产流量；③进行单元流域的汇流计算。 ; TOPMODEL模型具有参数较少，模拟精度高的特点。TOPMODEL利用地形指数计算饱和缺水量，将产流计算与易于获得的地形信息建立联系，这一点对于构建基于DEM的分布式水文模型具有很好的启迪作用。但同大多数模型类似，TOPMODEL模型并不适合所有的流域。这是因为模型的蓄满产流机制和饱和地下水稳定流的假设在一些流域并不成立。 ;9.3.3 SWAT模型;SWAT模型结构示意图 ; SWAT采用类似于HYMO（Hydrologic Modeling）模型（Williams and Hann,1973）的命令结构来控制径流和化学物质的演算。通过子流域命令，进行分布式产流计算；通过汇流演算命令，模拟河网与水库的汇流过程；通过叠加命令，把实测的数据和点源数据输入到模型中同模拟值进行比较；通过输入命令，接受其他模型的输出值；通过转移命令，把某河段（或水库）的水转移到其他的河段（或水库）中，或直接用作农业灌溉。SWAT模型的命令代码能够根据需要进行扩展。; SWAT模型在产流计算上可以采用经验方法SCS模型或者Green - Ampt下渗概念模型。流域离散可以采用多种方法，如，子流域、山坡或网格。SWAT模型的参数大多具有物理概念，但由于参数繁多，在实际应用时仍然面临很多的问题。SWAT模型作为第二类分布式水文模型的典型代表，其模型结构和运行控制方式为构造流域分布式水文模型（特别是日过程模型）提供了很好的借鉴。;Thank You !