第六章新安江模型2.ppt

算中制着水量平衡，因此，对水量计算是最重要的。在蒸散发计算模型中，普遍应用的一个物理量称为流域蒸散发能力。流域蒸散发能力是指供水充分情况下的流域日蒸散发量。它决定于气象因素、土壤特性及植被状况等一些下垫面因素。有关流域蒸散发能力的计算国内外学者做了大量的研究，一般都是基于热量平衡或紊流扩散原理，从蒸散发的物理概念出发建立一些理论关系。这种研究途径理论基础充分，物理概念清楚，气象资料较丰富，观测精度也较水面蒸发高，因此宜用于推求流域蒸散发能力，如彭门公式。但上述研究途径所需资料 多，计算相对复杂。国内广泛采用的方法是直接借助于水文或气象站蒸发皿的观测值来推求流域蒸散发能力。据一些地区的研究表明，E601蒸发皿的热状况及其特点与实际地面比较接近，在植被条件较差的情况下可用它的观测值EW作为蒸散发能力的初始值。由于蒸发皿的观测值一般都不能代表全流域的蒸散发情况，通常采用流域蒸散发折算系数KC。将其转化为流域的蒸散发能力即： ， 。 由上分析可知，KC主要反映流域平均高程与蒸发站高程之间差别的影响和蒸发皿蒸散发与陆面蒸散发间差 差别的影响。蒸散发能力的地区分布大体上反映了气候和自然地理条件的影响，具有较为明显的区域性规律。在缺乏实测资料或者资料质量较差时，可以移用邻近地区的蒸散发能力与气象要素间的一些经验公式，由气象要素来推求流域蒸散发能力。根据实测资料直接推求方法如图所示。 ∑E=∑P-∑R+W2-W1 因为W2＝W1＝WM，所以有： ∑E=∑P-∑R 由于资料等方面的原因，在实际模拟计算中KC值往往变化很大，最后须经模型调试后确定。 2、流域平均张力水容量WM WM表示流域的干旱程度，WM=UM+LM+DM。 WM=100mm 北方半湿润地区； WM=170mm 南方湿润地区。 UM=5mm 缺林地； UM=20mm 多林地。 LM=60～90mm，根据实验，再此范围内蒸散发大约与土湿成正比。DM=WM-UM-LM。 WM可用实测资料来分析。选择前期特别干旱，本次降雨足够大，大得可使全流域蓄满的洪水进行分析。根据水量平衡有： 因为前期特别干旱，所以W1=0；雨后全流域蓄满，所以有W2=WM， 3、张力水蓄水容量曲线方次B B值反映了张力水蓄水条件分布的不均匀性，通常与流域面积有关。 B=0.1 流域面积A5km2； B=0.2～0.3 几百流域面积A1000Km2； B=0.4 流域面积A1000km2 4、深层蒸发系数C 此值取决于深根植物的覆盖面积，根据现有经验： C=0.18 南方多林地区； C=0.09 北方半湿润地区。 5、表层土自由水容量SM 表土层使指腐植土层。SM的作用相当于二水源模型中的稳定下渗率FC。SM值受降雨资料时段长均化影响很大，当以日为时段长时: SM=5mm 或更小 土层很薄的山区； SM=50mm 或更大 土深林茂透水性强的地区； SM=10～20mm 一般流域。 当所采用的计算时段减小时，SM要加大。SM这个参数对地面径流的多少起决定性作用，是一个重要参数。 * 6.2 新安江模型 新安江流域水系及站网分布图 1973年，河海大学赵人俊教授领导的研究组在编制新安江入库洪水预报方案时，汇集了当时在产汇流理论方面的研究成果，并结合大流域洪水预报的特点，设计了国内第一个完整的流域水文模型—新安江流域水文模型，以下简称新安江模型。最初研制的是二水源新安江模型，80年代中期，借鉴山坡水文学的概念和国内外产汇流理论的研究成果，提出了三水源新安江模型。 三水源新安模型蒸散发计算采用三层模型；产流计算采用蓄满产流理论；用自由水蓄水库结构将总径流划分为地表径流、壤中流和地下径流三种；流域汇流计算 采用线性水库；河道汇流采用马斯京根分段连续演算或滞后演算法。 6.2.1 模型结构 为了考虑降水和流域下垫面分布不均匀的影响，新 安江模型的结构设计为分散性的，分为：蒸散发计算，产流计算，分水源计算和汇流计算四个层次结构。 新安模型各层次结构功能、计算采用的方法和相应参数见下表 6.2.2 模型计算 1 蒸散发计算 蒸散发计算采用三层模型，其参数有上层张力水蓄水容量UM，下层张力水蓄水容量LM，深层张力水蓄水容量DM，流域平均张力水蓄水容量WM，蒸散发折算系数 KC，深层蒸