基于栅格的分布式新安江模型构建与分析

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1、河海大学硕士学位论文基于栅格的分布式新安江模型构建与分析姓名：姚成申请学位级别：硕士专业：水文学及水资源指导教师：李致家;刘志雨20070101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

2、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，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GTOPMODE

3、L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—Xinanjiang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，GlobalPositio

4、nSystem)high-tech,distributedHydrologicalModelsbasedonDEM(DigitalElevationModel)orebecomingthenewtrendofHydrologicalModels．Inthisthesis，basedonDEM，themethodsofextractingbasininformationorestudiedandsummarized,suchasdrainagenetwork，riversystem，flowlengthandsoon．Then，accordingtot

5、hetheoryoftheXinanjiangmodel，theGridandTOPography-baseddistributedXinmajiangmodel(Grid-Xinanjian曲isdeveloped．Grid—XinanjiangmodeltakeseveryDEMunit鲥dasasub-basin，usingtheinitialXinanjiangmodeltocalculaterunoff-yieldofthecurrent鲥d，then，accordingtothecalculationorderamongtheDEMgri

6、ds，theflowoftheoutletofeach舒dtotheoutletofthewholebasinisroutedbythe鲥d-by-gridmethodofMuskingum．Whencalculatingtherunoff-yieldandrunoff-concentrationineveryunitgird，thewaterbalanceandinfluenceoftheriverdrainagenetworkaretakenintoconsideration．Inotherwords，inthecalculationofther

7、unoff-concentration，first,consideringwhetherthecurrentgridissaturated．Ifitisnot，thesoilwatercontentofthisgridwillincreasesduetotheoutflowoftheupstream鲥dsbeforethesoilmoistureofitreacheswaterstoragecapacity．Moreover,ifthereisachannelinunitgridsandbecauseoftheeffectofthedrainagen

8、etwork，notalltheoverlandinflowandinterflowflowintothed