实例：黄河数字流域模型_张成.ppt

一、数字流域的概念 二、数字流域模型概述 三、DEM数据处理系统 四、数字流域河网提取 五、数字流域模型参数提取 六、坡面产流产沙模型 七、模型的验证 八、应用之一：黄河全流域水量计算 九、应用之二：小花间汛期洪水预报 十、应用之三：黄土高原多沙粗沙区产沙模拟 十－、应用之四：岔巴沟淤地坝规划 十二、结论 岔巴沟概况 岔巴沟属于陕西省子洲县，位于东经109°47′,北纬37°31 ′。自然地理区划属于黄河丘陵沟壑区第一副区。岔巴沟在无定河流域的西南部与无定河的大支流大理河相汇，流域面积205km2，其中曹坪站以上流域面积184km2，沟道长度26.5km。该地区属于干燥少雨的大陆性气候，年降水量450mm。流域普遍被黄土覆盖，陆面蒸发量为386mm/a，水面蒸发量为1570mm/a。 岔巴沟流域划分 计算所采用的雨量站网 在淤地坝规划过程 自然状况下流域产水产沙模拟 各子沟道产水产沙关系曲线 控制点来水来沙分析 选择拟建坝址 DEM分析 坝址控制面积 可能淤地面积 拟建坝高 农作物生长条件 工程安全及工程经济条件 淤地坝稳定条件 各子流域沟道稳定条件下流域总体减水减沙效果评估 模型参数设定 参数名称 参数符号 种类 参数值范围 单位 地表下渗能力 K0 黄绵土 90 mm/h 表层土壤垂直渗透系数 KVu 黄绵土 3.6 mm/h 表层土壤水平渗透系数 KHu 黄绵土 0.36 mm/h 表层土壤张力水含水能力 θu1 黄绵土 0.083 --- 表层土壤自由水含水能力 θu2 黄绵土 0.42 --- 中层土壤水平渗透系数 KHm 黄绵土 0.18 mm/h 中层土壤张力水含水能力 θm1 黄绵土 0.075 --- 中层土壤自由水含水能力 θm1 黄绵土 0.35 --- 表层土厚度 hu 林地 0.15 m 耕地 0.20 深层土厚度 Hd 黄绵土 0.40 m 植被最大截流能力 I0 黄绵土 1.0 mm 蒸发能力 Ep 黄绵土 5.0 mm/d 叶面积指数 LAI 灌木丛 0.5 --- 降水分布图 岔巴沟产沙模数分布图 河段控制河段分布 岔巴沟所有河段水沙关系图 面积-产沙量关系图（Stralher=1） 岔巴沟各单元子流域水沙统计 流域序号 所含沟道名称 产水量(万m3) 产沙量（万吨） 1级支沟 总量 1级支沟 总量 1 蒿子梁沟、东吴家山沟 40 61 22.1 31.4 2 石门沟 31 49 19.2 28.1 3 常家园子沟 35 53 17.9 26.0 4 毕家签沟、驼耳巷沟 62 85 33.7 45.4 5 刘家沟、高家沟、杜家沟岔沟 99 151 52.9 80.4 6 米脂沟、蛇家沟 25 38 13.0 18.5 7 马家沟、田家沟 37 52 17.3 23.6 8 麻地沟 17 22 5.1 6.7 合计 --------- 346 512 181.2 259.9 支沟产水比例：67.6% 支沟产沙比例：69.7% 产沙/ 输沙：82.3% 修建淤地坝前后输沙率对比图 在岔巴沟修建541个淤地坝，控制住138.8km2的支沟后，汛期曹坪站输沙量从214万吨减少到66万吨，净减148万吨。 修建淤地坝前后径流量对比图 淤地坝修建后，汛期曹坪站径流量从512万m3减少到168万m3 ，净减344万m3。 一、数字流域的概念 二、数字流域模型概述 三、DEM数据处理系统 四、数字流域河网提取 五、数字流域模型参数提取 六、坡面产流产沙模型 七、模型的验证 八、应用之一：黄河全流域水量计算 九、应用之二：小花间汛期洪水预报 十、应用之三：黄土高原多沙粗沙区产沙模拟 十－、应用之四：岔巴沟淤地坝规划 十二、结论 黄河数字流域模型的特点 1、采用先分块，再分级汇流的模型框架，可以用较高的空间分辨率（本文为100m×100m）构建大流域的水文模型。 2、模型的结构层次清楚，具有较强的可组合性，分块之间相对独立，可以实现分布并行计算 3、利用地理坐标在遥感图像上查询土壤、植被覆盖度等参数，具有分布式物理模型的优点：参数空间分布。 4、基本单元的边界划分为按照自然汇流状态的汇流多边形，而非矩形方格单元，更符合实际情况。 主要进展 一、提出并建立了黄河数字流域模型系统的框架 二、完成大流域DEM数据的存取与管理系统 三、研发基于TIFF文件格式的遥感参数提取系统 四、研发基于雨量站的面雨量存取系统 五、初步研究设计了模型的多CPU并行计算机制 六、建立数字流域模型系统的GIS平台TGIS 七、建立黄河全流域产汇流模型