城市水文模型原理.pdf

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1、城市水文模型原理水利水电技术第48卷2017年第5期刘家宏1”，梅超1，向晨瑶1，邵薇薇1，王浩1’。，喻海军1，吉梦结1(1．中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，北京100038；2．水利部水资源与水生态工程技术研究中心，北京100038)摘要：城市水文过程因强烈的人类活动影响而发生了深刻变化，科学精细地模拟城市区域的产汇流过程是解析城市水问题机理的科学基础。在系统剖析城市水文模型原理的基础上，将城市复杂下垫面根据其透水特性划分为不透水单元、透水单元、半透水单元、伪透水单元、强

2、透水单元、水域单元等六类基本单元，并构建了不同类型城市水文响应单元的水文特性曲线，基于圣维南方程组和Navier—stokes方程提出了城市管网与河湖水系水动力学模拟的技术方案。在耦合城市水文响应单元的降水一截留一蒸发一入渗一产流模块、地表汇流模块、管网汇流模块、水系一维水动力学模块等基础上，以水循环过程为主线，将水文模型的径流输出作为城区一维管网、河道水动力模型的输入边界，实现水文模型与一维管网、河道水力学模型的集成。将单元水文模型通过城市管网和河湖水系等连接方式集成到城市水文模型系统中，弥补了现有

3、城市雨洪模拟在水文学机理上的不足，可为城市排水防涝和海绵城市建设提供科学基础。关键词：城市水文学；水文模拟；水动力学；耦合集成；复杂下垫面；低影响开发doi：10．13928／j．cnki．wralle．2017．05．001中图分类号：TV213．9文献标识码：A文章编号：1000．0860(2017)05—0001-06Principlesofurbanhydrolo西calmodelUUJiahon91”，MEICha01，XIANGChenya01，SHAOWeiweil，WANGHa01”，

4、YUHaijunl，JIMengzhel(1．StateKeyLabomtoryofSimulationandRegulationofWaterCycleinRiverBasin，ChinaIn8tituteofwaterResourcesandHydmpowerResearch，Beijing100038，China；2．En舀neeringaIldTechn0109yResearchCemerforWaterresourcesandHydroec010野oftlleMinistryofwaterR

5、esources，Be萄ing100038，china)Abst聆ct：Theurb锄hyd“o舀calprocessismarkedlychaIlgedduetointensivehumanactiVities，whilethescientificandprecisesimulationofmnoffyield舳dconnuencepmcess诵t11inurbanareaisjustascientificbasisforanalyzingtllemechanismofurbanwaterissue

6、．Basedonasystematicaldissectionoftheprincipleoftheurb粕hydrolo舀calmodel，t11ecomplicatedurballunderl妒ngs眦faceisdividedintosixbasisunits，i．e．imperviousullit，perviousuIlit，semi-pen，iousu面t，pseudo—penriousunit，stI_ongpe卜viousuIlit肌dwater·areaunit，accordingto

7、theirpreviouscharacteristics，andthenthehydmlo百c以chamcteristics“Vadousur-banhydmlo舀calresponsesareestablished．InaccordancewithsaintVenantequationsandNaVier-Stroke8equations，thetechni—calschemefort11ehydrodyn蛐icsimlllationonurbandrainagenetworkandrive卜1ak

8、ewatersystemisputforwardherein．0ntllebasisofcouplingtheprecipitation·interception—evaporation—iⅢihration—mno圩yieldmodllle，thesu—’aceconnuencemodlde，tlle幽nagenetworkcoIlfluencemoduleandtheone—dimensionhydmdynaIIlicmoduleofwatersys