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1、第38卷第1期武汉大学学报(工学版)Vol.38No.12005年2月EngineeringJournalofWuhanUniversityFeb.2005文章编号:16718844(2005)0102703采用非线性水库假设的基流分割方法及应用熊立华,郭生练(武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072)摘要:介绍了基于非线性水库假设的基流分割方法.该方法的主要特点是假设径流退水过程中的土壤蓄水量和出流的关系是非线性的,即S=aQb.通过优化方法率定出非线性关系中的两个参数a和b的值后,采用逆向推导公式,将基流过程
2、从总径流中分割出来.该方法在汉江的牧马河流域上进行了应用,所得到的基流过程和采用滤波方法求得的结果基本一致.关键词:非线性水库;基流分割;汉江流域中图分类号:TV133文献标识码:AAbaseflowseparationmethodbasedonnonlinearreservoirassumptionXIONGLihua,GUOShenglian(StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience,WuhanUniversity,Wuhan430072,C
3、hina)Abstract:Abaseflowseparationmethodbasedonthenonlinearreservoirassumptionisintroduced.ThemainfeatureofthismethodisitsassumptionthattherelationshipbetweenthesoilwaterstorageandtheboutflowisnonlinearwiththeformofS=aQ.Thevaluesofthetwoparametersaandbareobtainedbyusingtheopt
4、imizationtechniques.Thebaseflowprocessisthenextractedthroughtherecursivebackwardderivationformula.ThismethodhasbeenappliedtotheMumaheRivercatchmentintheHanjiangRiverBasinandthebaseflowresultsareverysimilartothoseobtainedbythedigitalfilteringmethod.Keywords:nonlinearreservoi
5、r;baseflowseparation;HanjiangRiverBasin[1]径流过程的分割和水源的划分是工程水文学主要有两步:先是从总径流过程中割去所谓的深中一个经典的问题,它在水文预报中的降雨径流层地下径流,采用的方法一般是取历年最枯流量的关系模拟、流域水资源评价和调查等问题中具有很平均值或本年汛前最枯流量用水平线分割;然后再重要的意义.但是到目前为止,由于无法通过实验将剩下的径流划分为地面径流(又叫直接径流)和对径流分割和水源划分的结果进行科学的论证,各浅层地下径流,采用的方法一般是斜线分割法.而种径流分割和水源划分的理论和方
6、法之间仍然存国外的径流水源划分一般是将总径流直接划分为在着比较大的争议.这种争议首先表现在对构成地面径流和基流两个部分,基流的分割方法有单线总径流的几种水源的界定并不一致;其次所得到的性水库法,双线性水库法、滑动最小值法、数字滤波[2]结果有时并不完全一致.就我国而言,径流的划分法等.当然,无论是国内还是国外的方法,所关收稿日期:20040315作者简介:熊立华(1972),男,湖北荆门人,博士,副教授,主要从事水文学及水资源方向的研究.基金项目:国家自然科学基金(50409008),国家重大基础研究前期研究专项(2003CCA00200
7、)和湖北省青年杰出人才基金项目(2003ABB016)资助.28武汉大学学报(工学版)2005注的核心问题都是一样的,即如何准确地求出由净率定的具体过程如下.雨产生的地表径流过程.在对超过80个流域进行(1)假定1个b值.[3]基流分析的基础上,Wittenberg认为,在没有降(2)在流域退水曲线上,每隔一个时间步长t雨时,径流退水过程中的土壤蓄水量和出流的关系取出2个相邻的流量Qi-1和Qi,根据下式求出a并不符合线性水库假设S=aQ,而应该是非线性的一个估计值^ai(b)的.下面将对基于非线性水库的基流分割技术进(Qi-1+Qi)t^
8、ai(b)=bb(6)行介绍,并采用该方法对汉江的牧马河流域的径流2(Qi-1-Qi)进行了划分,所得到的结果和采用滤波方法求得的(3)对于退水曲
