基于栅格分布式新安江模型构建和分析

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1、摘要基于DEM的分布式水文模型是现代水文学同计算机，3s等高科技技术相结合的产物，是水文模型新的发展方向。本文是在数字高程模型的基础上，研究和归纳了流域信息提取的方法和算法，利用DEM数据提取了河网、水系、水流路径等相关的流域特征，并根据三水源新安江模型的理论，建立了一个基于DEM栅格的分布式新安江模型——Grid—Xinanjiang模型。Grid—Xinanjiang模型是将每个DEM栅格作为一个子流域处理，利用新安江模型计算出当前栅格的产流量，然后根据栅格间的计算次序，将当前栅格上的产流按照Muskingum逐栅格演算法演算至下一栅格，

2、直至流域出口。在进行栅格上的产汇流计算时，该模型考虑了每个栅格上的水量平衡问题以及河道排水网络的影响。即在该模型的汇流计算中，首先要考虑当前栅格是否蓄满，在未蓄满前，上游栅格的出流在流入该栅格时首先补充其土壤含水量；而且如果栅格上含有河道，属于河道栅格，则网格单元上的地面径流和壤中流一部分要汇入河道中。将该模型应用于钱塘江支流密赛流域，进行参数率定与洪水模拟计算，并与新安江模型、TOPMODEL模型及GTOPMODEL模型在密赛流域的计算结果进行比较。应用结果表明上述四个模型都能很好的应用于该流域进行洪水模拟，通过比较可以看出Grid—Xin

3、anjiang模型能够取得相对更高的模拟精度。关键词：数字高程模型、新安江模型、Grjd_xjnanjjang模型、TOPMODEL模型、GTOPMODEL模型、密赛流域、洪水模拟AbstractWiththedevelopmentofmodemhydrology,computertechnologyand3S(RemoteSensing,GeographicalInformationSystem，GlobalPositionSystem)high-tech,distributedHydrologicalModelsbasedonDEM(Di

4、gitalElevationModel)orebecomingthenewtrendofHydrologicalModels．Inthisthesis，basedonDEM，themethodsofextractingbasininformationorestudiedandsummarized,suchasdrainagenetwork，riversystem，flowlengthandsoon．Then，accordingtothetheoryoftheXinanjiangmodel，theGridandTOPography-basedd

5、istributedXinmajiangmodel(Grid-Xinanjian曲isdeveloped．Grid—XinanjiangmodeltakeseveryDEMunit鲥dasasub-basin，usingtheinitialXinanjiangmodeltocalculaterunoff-yieldofthecurrent鲥d，then，accordingtothecalculationorderamongtheDEMgrids，theflowoftheoutletofeach舒dtotheoutletofthewholeba

6、sinisroutedbythe鲥d-by-gridmethodofMuskingum．Whencalculatingtherunoff-yieldandrunoff-concentrationineveryunitgird，thewaterbalanceandinfluenceoftheriverdrainagenetworkaretakenintoconsideration．Inotherwords，inthecalculationoftherunoff-concentration，first,consideringwhetherthec

7、urrentgridissaturated．Ifitisnot，thesoilwatercontentofthisgridwillincreasesduetotheoutflowoftheupstream鲥dsbeforethesoilmoistureofitreacheswaterstoragecapacity．Moreover,ifthereisachannelinunitgridsandbecauseoftheeffectofthedrainagenetwork，notalltheoverlandinflowandinterflowfl

8、owintothedownstreamgrid，partofthemwillflowintothechannel．Inordertoverifytheapplica