DEM分布式水文模型.pdf

基于 DEM 的分布式水文模型 1131601009 殷晓飞 摘要：3 关键词：3 1 水文模型及其分类3 2 传统水文模型的发展4 3 布式水文模型的研究现状4 3.1 国外分布式水文模型的研究4 3.2 我国分布式水文模型的研究5 4 基于 DEM 的分布式水文模型的特点 5 5 基于 DEM 的分布式水文模型的单元划分 6 5.1 基于网格的划分6 5.2 基于山坡的划分7 5.3 基于子流域的划分7 6 基于 DEM 分布式水文模型的结构与参数 7 6.1 模型的结构7 6.2 模型参数7 7 问题及讨论8 基于 DEM 的分布式水文模型研究综述 1131601009 殷晓飞 摘要： 基于 DEM 的分布式水文模型是数字化时代水文模型发展的主要方向。论文首先 介绍了水文模型，以及穿透水文模型，然后回顾了分布式水文模型 10 年的发展历史，对国 内外分布式水文模型的研究状况做了简要评述。归纳出基于DEM 的分布式水文模型的主要 特点。在分布式水文模型的构建中，水文单元的划分是一个十分关键的环节，论文重点探讨 了 1 种基于 DEM 常用的流域离散化方法。在模型结构方面，提出了一个典型的分布式水文 模型框架，包括分布式输入模块，单元水文模型和河网汇流模型。在模型参数方面，提出了 1 种分布式水文模型参数的确定方法。最后，对分布式水文模型存在的几个典型问题进行了 分析和讨论。 关键词：分布式水文模型；水文模型；DEM 随着“3S”技术的发展，水文模拟技术趋向于将水文模型（包括数学物理模型、概念性 模型和系统理论模型）与数字高程模型 （DEM）相结合，同地理信息系统 （GIS）与遥感 （RS） 集成。而 DEM 作为构成 GIS 的基础数据，通过它可以提取许多流域水文特征参数信息，如 坡度、坡向、汇流网络、流域界线等。因此，基于DEM 的分布式水文模型逐步成为现代水 文模拟技术研究的热点，代表了水文模型的必威体育精装版发展方向。 1 水文模型及其分类 水文模型是水文科学中一个最重要的分支之一，是对 自然界中复杂水文现象的一种简 化，是水文水资源研究的重要工具。水文模型以水文系统为研究对象，根据降雨和径流在 自 然界的运动规律建立数学模型，通过电子计算机快速分析、数值模拟、图像显示和实时预测 各种水体的存在、循环和分布，以及物理和化学特性。 水文模型的研究大约始于 20 世纪 50 年代，经过半个多世纪的发展，水文模型已在水利工程规划设计、洪水预报、水资源开 发利用、水库设计与调度、道路规划、城市规划、面源污染评价、土地利用变化的水文过程 响应、人类活动的流域水文和生态过程响应等诸方面得到广泛的应用，当今的一些研究热点， 如全球气候变化的水文过程响应、生态环境蓄水量估算、水资源可再生性综合利用和评估等 均需要水文模型。 严格来说，水文模型可分为确定性模型和随机(统计)模型两太类。但是在实际中，水文 模型一般是指确定性模型。从反映水流运动物理规律的科学性和复杂程度而言，水文模型通 常被分为三大类：系统模型(也即黑箱子模型)、概念性模型和物理模型。 从反映水流运动空间变化的能力而言，水文模型又可分为两类：集总式模型和分布式模 型。而物理模型都是分布式模型。另外，介于集总式模型和分布式模型之间，还有一种所谓 的“半分布式”水文模型，其典型代表是以地形为水文过程空间变异性基础的TOPMoDEL 模 型。在TOPMoDEL 模型中，采用地貌指数 ln(a ／tanB)作为水文相似性指数，流域的地貌指 数 1n(a ／tanB)概率分布曲线则反映水文过程在流域上的空间变异性。 按所研究的对象又可分为：水质模型和径流模型(包括地表径流模型、地下径流模型)。 按所涉及的范围又可分为全球水文气象模型、流域(或地区)水文模型和单株植物的蒸散发模 型等。按模型的功能又分为：描述型水文模型和预测型水文模型。 2 传统水文模型的发展 水文模型从定量上分析流域出口断面流量过程线形成的全部过程，包括降