大伙房流域降雨径流模型

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1、.大伙房流域降雨径流模型大伙房流域降雨径流预报模型又简称“DHF”模型，该模型于1973年由辽宁省大伙房水库管理局刘爱杰、王本德等人提出，至今已使用30余年，为水库洪水调度做出了很大贡献。“DHF”模型是适用于我国湿润地区的超渗产流模型，目前已在辽宁省多个水库的水情自动测报系统中使用，效果较好。建立在“DHF”模型基础上的降雨径流预报方案，在大伙房流域经过调试和精度验证后进行使用，在使用中平均精度令人满意。尤其在“957”特大洪水调度中，发挥了显著作用，准确预报出了第一非常溢洪道溢流时间和水库最高库水位，为省防制定调度决策提供了科学依据，

2、使水库工程发挥了强大的调蓄作用，最大限度地配合了下游抢险，共减免下游直接经济损失74.89亿元。“DHF”模型由两部分组成，一是八参数超渗产流计算模型，引用双层入渗曲线进行扣损计算，并以抛物线描述表层蓄水量和下层渗率的分布状况；二是八参数变强度、变速度的经验单位线汇流计算模型，参数随降雨分布而变，采用“前期影响净雨”描述汇流速度的变化。这是一个集总的概念模型，模型的参数多半在满足其物理意义的前提下确定，只有6个需要优选法选定或试错法确定。1大伙房模型概化流程流域下垫面分为表层、下层和地下水蓄存三部分，计算流程如图10-1所示。2大伙房模型

3、产流计算产流模型将下垫面分为表层，下层和深层三部分。表层土壤中的张力水蓄量与植物截流、填洼储存合称表层蓄水量，其极值为表层蓄水容量；下层土壤中的张力水蓄量称为下层蓄水量，其极值为下层蓄水容量；地下水储水层的蓄水量以表示，其极值为地下水库蓄水容量。word教育资料.图10-1大伙房产流模型概化流程图其中：S0-表层蓄水容量；U0-下层蓄水容量；D0-下层蓄水容量（U0）与地下水库蓄水容量（V0）之和；g-不透水面积占全流域面积之比值；Kc-流域蒸散发能力与大水体蒸发量的比值；A-表层蓄水容量曲线形状参数；B-下渗率抛物线分配曲线形状参数；K

4、-下层下渗曲线曲率；2.1不透水面积上的径流计算根据上面的流程图，不透水面积上直接产生径流，通过下式来计算：（1）（2）式中P为时段降雨量，KC是流域蒸散发能力与ER大水体蒸发量的比值，C为日降雨观测的时段数，g为流域不透水面积占总流域面积的比值。word教育资料.2.2地面壤中流的计算地面壤中流通过下式计算（3）2.2.1表层扣损R的计算当时，（4）当时，（5）式中Sa是表层流域平均蓄水量，Sm是相应于Sa的点蓄水量；a为曲线形状参数。Sm和Sa由下式计算得到：（6）（7）式中为表层点最大蓄水量，当时，则，并有（8）其中通过下式来计算：

5、（9）2.2.2下渗计算时段平均总下渗率与的关系:(10)时段平均下层下渗率与的关系:(11)其中，和的关系如下:(12)和分别是反映总下渗和下层下渗曲线曲率系数；是的函数，二者的关系式如下:(13)是下层蓄水容量与地下水库蓄水容量之和。2.2.3径流深计算公式word教育资料.总径流y的计算公式：(14)当时，得(15)地面壤中流的计算公式：当时，(16)当时，(17)和通过下列两式计算(18)(19)地下径流的计算：(20)其中为与之比值，在干旱地区全部渗入深层，不形成地下径流，则；在湿润地区全部形成地下径流流入河道，所以。为地下水库

6、下渗强度，为总径流与壤中流之差，即：(21)2.3大伙房模型蒸散发计算（1）当降雨量超过流域蒸发能力时，即净渗雨强，产生下渗，土壤蓄水量增加，此时：表层蓄水量计算公式(22)式中t为单位日，以8:00为日分界；以式（6）计算当时，上式可写成word教育资料.(23)依照流程图的下渗程序，逐时段计算式，(24)式中i为时段序；、分别用（9）、（4）、（5）式进行计算。下层土壤蓄水计算公式据流程图，逐时段计算的公式(25)若逐日计算，可用下式计算若时(26)若时(27)式中的与分别用式（19）及求出。（2）当日流域平均降雨量小于流域蒸发能力，

7、即时，土壤蓄水量将减少进行蒸散发计算表层蒸散发公式假定：a.表层蒸发等于流域平均蒸散发能力；b.每次下渗后的初次蒸散发皆从地表开始。为表层可蒸发量，计算公式为：(28)式中：(29)因此，日表层蓄水量计算式为(30)word教育资料.下层蓄水量计算公式假定：a.表层蓄水量蒸发尽后，该点的下层开始蒸发；b.下层蒸发量与下层蓄水量成比例关系。因此，(31)当时，则(32)这样，日下层土壤蓄水量以下式计算(33)2.4大伙房模型汇流计算大伙房汇流模型是根据多年预报经验，总结出的8参数变强度、变汇流速度的经验单位线，其线型公式为式中——汇流曲线，

8、是与t的函数；——汇流曲线底宽；t——汇流时间（时刻）；K3——汇流曲线的比例系数；n——地下径流与地面壤中流汇流曲线底宽的比例系数；AA、DD、CC——反映汇流曲线形状的参数；地表径流与地下