基于高分辨率DEM的小流域分布式水文模拟

《基于高分辨率DEM的小流域分布式水文模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要随着数字流域理念与分布式水文模型理论的引入，黄土高原水土流失治理更具有理论依据。而小流域分布式水文模型研究是小流域综合治理规划的需要，也是深刻理解和模拟大中流域产流产沙过程的关键所在。本文从黄土高原沟壑区小流域水沙的产生、输送等过程及机理出发，在GIS支持下，运用泥沙运动力学、水文学、地貌学基本理论和方法建立了具有物理过程基础小流域分布式水文模型；采用三维激光扫描仪与GPS接收机等设备，采集小流域地形数据，建立高分辨率DEM，将其应用到分布式水文模拟系统中对研究区水沙运动进行模拟，取得了一系列研究进展和成果。l、实现了应用基站式三维激光扫描仪及GPs接收机获取地形及位置

2、信息，生成高分辨率DEM，提出了基于等高线回放的缓冲区叠加法，对DEM精度进行评估，取得了良好的效果。2、建立了具有物理基础的分布水文模型，改进了产流模式。在前人研究的基础上，针对研究区——桥沟小流域的特性，提出了超渗产流与蓄满产流动态变化的产流方式，根据土壤包气带含水量来调整产流方式，使产流更加符合实际情况。应用霍顿下渗公式、圣维南运动波理论及能量平衡原理，建立了具有物理基础的小流域分布式水文模型。3、开发了分布式水文模拟系统。根据分布式水文模型，开发了基于VB+AE的分布式水文模拟系统。该系统具有数据管理、数据预处理、模型计算、结果查询、动态反演等多个模块，能够对收集到

3、的数据进行模拟计算和分析处理。4、采用研究区1986．2004年降水资料，对模型参数进行了不确定分析，选取10场降水与洪水泥沙数据，以其中5场作为率定场次，率定模型参数，另外5场作为校验场次，并采用高分辨率DEM和由1：l万地形图生成的DEM进行对比实验，结果显示：采用高分辨率DEM校验场次的平均NASH效率系数为O．78，而采l用地形图生成的DEM平均NASH效率系数为0．69。这表明，本文分布式水文模型具有一定的实用性，采用高分辨率DEM可以进一步提高模型效率，为研究小流域水沙运动特征提供更可靠的依据。关键词：小流域；分布式水文模型；地理信息系统；DEM；黄土高原Abs

4、tractD垮talBasinconceptandDistributedHydrologicalModeltheo巧proVideareliabletheoreticaIbasisf．0rtheComprehensiVehamessofsoil锄dwaterlossinLoessPlateauofChina，ResearchontheSmallWatershedDistributedHydrologicModelisnotonlythePreconditionofSmallwatershedComprehensiVeHamessingbutalsothekeytoprof．

5、0undcomprehendingandsimulatingofla唱escaleProcessofRunofrandSedimentYield．111isp印erbuildsaSmallwatersheddistributedHydroIogicalmodelbasedonthebasictheo巧aIldmethodsofsedimemmotionD)，11锄ics，HydrologyandDemogr印hy，insupportofGeo伊aphicInformationSystem(GIS)，bystudyingpro黟essandmechanismofwateran

6、dsedimentproductionand仃：msportationinGully、7vratershedoftheLoessPlateauHillyRegion．Hi曲·resolutionDigitalEleVationModel(DEM，withresolutionaslm)，whichisblliltbysmallwaterShedtemindataacquiringfIrom3DlaserscallnerandG10balpoisoningsystem(GPS)receiVerandotherequipmem，appliedtothedistributedhyd

7、rologicalmodelsimulationsystemtostimulatewateraIldsedimentmotionofstudyarea，andaSeriesofinspiringresultsandprogressaremade．1．The印plicationofbasestation-3DlaserscannerandGPSreceiVertoobtaintellrain锄dlocationinfornlationandbuildHi曲-resolutionDEMisrealized，andpre