广西岩溶地区产流模拟研究-水文学与水资源工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 摘要 我国西南地区降水充沛，岩溶区分布广泛，岩溶地区的水文工作有着重要意义， 但是岩溶地区复杂的地形地貌以及地下岩溶管道系统的存在，使得其产汇流过程较为 复杂，建立水文模型进行产汇流模拟还存在着许多尚未解决的问题，这也是国内外水 文学者试图解决的困难。 本文以桂中南岩溶地区为研究对象，介绍了广西地区岩溶特性，地质特征以及产 汇流特征。并在结合国内外研究成果以及一般岩溶区水文规律的基础上，针对研究地 区汛期多强降雨，产流过程中地下径流丰富、出流过程非线性、流域不闭合等特点构 建了广西岩溶地区产流模型。 流域降雨量计算采用泰森多边形法进行计算，退水曲线的建立采用经验曲线。考 虑到岩溶地区地表同时存在土壤覆盖表面和基岩裸露表面，模型将岩溶地区产流面积 分为两个子单元：土壤覆盖面积与岩溶裸露面积。按流域不透水面积占全流域面积百 分比来分配进入两个产流子单元的降水量。模型的产流模块使用蓄满产流模型和水箱 模型两个子模块同时进行产流，旨在利用水箱模型广泛适用性和良好的弹性，更好的 模拟岩溶地区地下水库的非线性出流，通过参数率定减少由岩溶含水层特殊结构以及 流域不闭合带来的产流模拟误差，还原岩溶区产流时地下径流所占比例较大的特点。 研究区域属于粤桂溶原-峰林平原亚区，岩溶结构发育，地下暗河分布广泛，是典 型的岩溶地区。本研究利用 2010 年~2011 年岩溶地区 9 场洪水的水文观测资料进行模 型参数率定，对 2012 年 4 场洪水进行产流量预报。结合雨洪过程分析，结果表明，模 型在岩溶区的模拟效果较好，其预报相对误差范围 4.15%~18.49%，均值为 13.82%， 对于降雨历时长的洪水，水箱模型产流模块产流量更大，受到降雨影响更为敏感，模 拟精度相对更高。 关键词：岩溶地区，产流模拟，水箱模型，蓄满产流 I Abstract Karst area is widespread in Southwest of China, and rainfall is abundant which make hydrological forecast and simulation signality. However, due to complex karst aquifer structure, hydrological modeling and forecast in Karst area is still having a lot of problems to solve, and that draw attention of researchers all over the world. The study focus on karst area in mid-south of Guangxi province, and introduced the characteristic of the Karst area and geological characteristic, hydrological simulation in Guangxi. Base on research results, combine hydrological pattern of general Karst area, build the runoff model aim at characteristic of study area such as frequent strong rainfall in flood season, abundant underground runoff, nonlinear effluent process, semi-enclosed basin. The model calculated rainfall by Thiessen polygon, recession curve is drew according to hydrological data. Considerate the existence of surface covering soil and exposed bedrock, the model divided the karst area into two subunits, soil covering unit and bedrock exposed unit. Distribute rainfall into two runoff producing subunits by impervious area ratio. Runoff module including two sub modules, runoff yield under saturated storage