9水箱模型(优质课件2圆).ppt

水箱模型西安理工大学水资源研究所主要内容9.1概述9.2湿润地区的水箱模型9.3干旱半干旱地区的水箱模型9.4融雪积雪过程模拟9.5模型参数手工优选9.6模型在牧马河流域的应用9.1概述日本菅原正巳博士于1950年代提出不断完善、改进属于概念性模型基本原理：流域的雨洪过程的各个环节，用若干个彼此相联系的水箱进行模拟简单的水箱模型：边孔出流代表径流；底孔出流代表下渗，它又是下面一个水箱的入流有3种参数：边孔的高度；边孔的出流系数；底孔的出流系数。基本计算径流计算：下渗计算：关系为折线，表示出流的非线性效果。如边孔开的更多，则更近于曲线形。当，下渗为常数；Em如第一层水箱不满足，第二个水箱来满足，必要时继续由第三个水箱来满足。多层水箱模型可以粗略地反映垂向的不同的水分带和径流成分；也可以反映在不同的降雨条件下，各种径流成分的不同作用；以及前期降雨对本次径流的影响。计算实例【例】时段6h，模型结构和基本参数见图9–7，计算见表9–1。起始蓄水深度：第一层为15mm，第二层为20mm。时段蒸发量，无雨时取1.5mm；时段降水小于10mm时取1.0mm，大于10mm时取0.5。流域面积F=3000km2。表9-1.doc9.2湿润地区的水箱模型湿润地区：P800mm，地下水丰富用3~4个直列式水箱模拟顶层水箱设2~3个出流孔，其余设1个出流孔底层水箱没有下渗孔边孔出流代表一种径流成分：Rs、Ri、Rg、Rb9.2.1模型的建立多局地暴雨水箱模型不透水面积引水灌溉情况9.2.2河槽调蓄并联水箱型式对于大流域或平原性河流，河槽的调蓄作用不可忽略在水箱模型的最右边并联一个单一水箱模拟河槽调蓄作用A型：一阶延迟系统，时间常数T变化如下：当X≤H：当XH：B型：应用于流量很小甚至断流情况，水箱底部具有初损输出Y与蓄量X之间的关系为：9.2.3日流量模型和次洪模型日流量模型：作用：枯水预报和展延径流系列次洪模型（洪水演算模型）：用于洪水预报计算时段的选择：流域、洪水特点9.3干旱和半干旱地区的水箱模型9.3.2土壤含水层的水分传输主层向次层输送：下渗C0、C为常数，CS为次层饱和容量，取值一般为：C0=0.5mm/d，=1.0mm/d，CS=250mm/d第二层水箱的水向主土壤水层输送：蒸发土壤水分传输也可以参照图9–15所示的关系进行计算主层含水量，饱和含水量，自由水，=+次层含水量，饱和含水量第一层水箱内部的水量关系：第一层水箱主层无自由水，第二层水箱有自由水时，下层水箱的水分向第一层传输：主层与次层之间的水量传输：表明主层的饱和程度比次层大，水分从主层传向次层传输；反之亦然。9.3.3干旱和半干旱地区的并联水箱模型流域分带：土壤含水量的空间分布模型结构：参数各带面积比：通过流域水文、地质资料确定；经验关系：9.4融雪积雪过程模拟积雪：高海拔到低海拔融雪：低海拔到高海拔影响因子：气温，海拔每升高1000m，气温下降5~6度根据纬度分带，估计各带气温用低海拔站点气温估计高海拔带的气温：假设海拔每升高1000m，气温下降5.5度，估计公式：9.4.2融雪积雪过程模拟融雪模拟：影响因子——气温与降雨假定日融雪量与日平均气温成正比，比例系数SM——融雪常数，造成的融雪量SM*T；假定雨水温度与气温相同，造成的融雪量PT/80；日融雪总量：SM*T+PT/80缺点：高纬度区，一般T0，则融雪为负。实际积雪处于平衡状态。原因：高纬度区的积雪以雪崩、冰川等形式向低纬度区运动雪崩：I带到（I-1）带假定I带雪崩量与I带的积雪总量成比例，AV(I)为雪崩常