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1、424第魂右卷第期河海大学学报−23∀∋4!年∀月#∃%&∋()∃∗+∃+(,%∋,−.&/,01#56!!岩溶地区流域水文模型的探讨及应用张健云庄一鸽7南京水文水资源研究所87河海大学水资源水文系8提要,本文,研究了岩溶地区的水文基本规律和岩溶水的产生分布和运动特性,提出了岩应用系统分析的方法溶地区流域水文模型4通过在岩溶发育程度不同的两个流域的验证应用,认为模型精度满意,结构基本合理4关9岩溶水:岩溶地貌:9:键词响应函数汇流确定性系数,圣会下当二夕目「厄,,4在我国碳酸盐等可溶性岩层
2、分布较广尤以我国南方及西南诸省为甚分析研究岩溶、,,对于合理开水的产生分布及运动规律提出河川径流的定量计算方法发利用岩溶地区水,,4资源有效的管理运用水利工程有着重要的理论意义和应用价值4国,把系统分析的技术引入岩溶水的研究是近二十年的事情外发展较快己见到的岩溶、〔’一“〕4地区流域模型有确定性概念模型统计模型及两者的结合模型付之实用的主要是后两者4,但成果还4,,我国近年来也逐步开展了这方面的工作不多因此岩溶地区的流域模型特别是概念性模型的研究是急待研究的课题4“‘’<’;岩溶地区水文特性,,,形成
3、了在岩溶地区通过水对可溶性岩石的化学作用机械过程及破坏作用特定的岩4,4与非岩溶溶条件这些复杂的岩溶组合及分布都直接影响岩溶地区的产汇流过程地区相比,9有其独特的水文特性=4流域,4内岩溶区和非岩溶区并存地质地貌组合复杂>4、、,流域具有4,岩溶裂隙落水洞溶斗等非常发育很强的下渗能力地下水丰富地表4贮存,,,4水缺乏在细小裂隙中的地下水汇流缓慢使河流的枯季流量较大且较稳定?4,4由于,地下河发育一般都有较通畅的地下排水系统地下水赋存状态复杂所以不同4研,,来源的地下水汇流速度存在差异究认为地下水的运动
4、一般可分为两至三个亚动态其过程具有垂向和水平向的双向性4≅4,,4地表河流与地下河流同时发育明伏流交错干谷和泉流众多Α,,,,4流域植被较差土层一般较薄且多岩石裸露流域蒸散发量较小岩溶地区流域水文模型。棋型的建立,:在建立模型时考虑以下几个方面日期93沙ΑΒ一ΧΒ一。导收稿第∀卷第期张健云等岩溶地区流域水文棋型的探讨及应用=4岩溶流域具有复杂的岩溶分布和组合:4,,,>把流域视为整体地表水和地下水整体考虑分别模拟?4在地下水膜拟中,根据岩溶含水层的结构,以及相应的下渗途径和方式模拟多水源汇流
5、速度差异及汇流双向性的特点4模型流程图见图49,。计算流程为降雨扣除蒸散发后分另3#落在透水面积和不透水面积上不透水面积上产4&、,4,,“”生直接径流在透水面积上扣损计算后得到总径流&用自由水蓄水库结构将&9,蒸散发沉输入降水Δ燕散发能力场透‘水面积不透水而积不产流产流、9面积而积地面径流&子3一∗&∗&流Ε⋯Φ产流量&过Φ9。地面径流&张力水白由水,上层、巩#/⋯9下层Ι)地下径流地下径流&ϑ过程Ηϑ程3稳定常流量ΗΗ基流衰减过程ΗΚΓ子一域子域6流域出口断面总过程∃ΛΜ图岩溶地区流域水文
6、模型流程图9。49,9,分为地面径流&Ν和地下径流&&和&Ν作为地面径流的总入流经过地面汇流子系统44地‘得到地面径流过程下径流&经过地下汇流子系统得到地下径流过程然后与稳定常流9,4量Η及基流ΗΚ叠加即得到流域出口的总过程。;摸型结构。4;透水面积上的产流量根,,据流域渗透能力强一般难以形成超渗产流的特点透水面积上的产流量计算采用蓄4,44满产流模型针对岩溶地区的特点蒸散发计算采用两层模型具体参考文献〔Β〕,加河海大学学报!年∀月44;;地表水与地下水的划分〔’,对自由水蓄水库的结构功口以
7、改变使之适用ΝΠ&,;。.Ο生岌于该模型见图当采用次抛物线考虑产流面积一下嘴上夕的ΓΓΑ33∗&上,计算公式如下9自由水蓄水容量的不均匀性后二Σ4//Θ73Ρ.8/Θ785二·,(//Θ〔一7一/Τ/Θ8干乓」7;8&。,当十(Υ//Θ时&Ν9ς&一ΦΡ/一/Θ十/Θ〔3一7&Ρ‘,97‘Ρ.,8∗&(8Τ//Θ」9Ε∗:··&。ς/Ωϑ∗天Ε卜当&十(“,;自由水“”结构示意图8//Θ时图蓄水库Ν9二一&7&Ρ/一/Θ8∗&7Ξ8‘二44&/ΘΩϑ∗刀Ε式中//Θ:(9,蓄水容量曲线纵标最
8、大值蓄水容量曲线上与/相应的纵标值—4—Ωϑ自由水蓄水库的地下水出流系数44—;地表水汇流子系统#4,其演算Σς。地表水汇流采用线性滞后演算法相当于马斯京根法的清况计算公式为Η7Μ8ςΨΖ。,7忿一[8ΡΖ9Η7Μ一[一87<80:。9式中滞后值系数Ζ和Ζ为—。△Μ。ΨΩ一△Μ‘。ς’七“二7∀8厄瓦干;而ΨΩΡ△Μ。4;Ξ地下水汇流子系统,4,在透水面积上分为岩溶区和非岩溶区在非岩区上地下水首先在土壤的表层下渗和。由于,,,,,运动表层土壤土质
