温黄平原中分布式流域水文模型的运用

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温黄平原中分布式流域水文模型的运用

沿海平原河网区地势平坦，河湖串联，其洪水受上游山丘区来水、当地降雨、下游顶托（如河

口潮汐顶托、台风增水顶托等）和人类活动等综合影响，产汇流机制复杂。通过建立全流域水

文水动力学数学模型，选取平原区水位站作为控制断面，以计算水位与实测水位的拟合进行模

型的率定验证。在陆地水循环中，水的迁移转化受地形、地貌与下垫面等影响，不同地区的产

汇流规律是不同的，研究方法与手段需要有针对性。本文探讨反映温黄平原河网和山丘区产汇

流特征的模拟计算方法，以 0509 “ ” “号麦莎台风、 20090929”短历时暴雨过程为率定和验证

洪水，检验模型结构的合理性和参数的准确性。

1 研究区域和模型原理

1.1 研究区域概况

温黄平原位于浙江省的椒江及灵江干流以南，乐清湾以北，东部和东南部濒临东海，总面积约

2 358km2,其中山丘区、平原区各占 1/2,区域内有永宁江和金清 2大重要水系，河道全长 4

352km,水域总面积 78.09km2,多年平均降雨量 1 683mm,雨量多集中在 4-9 月，阶段雨量占全年

雨量的 70%~80%,多年平均水资源量 22.07 亿m3,产水系数 0.56,产水模数 93.6 万m3/km2.

1.2 模型的构建与输入

流域降雨推求流域出口的河川径流的模拟主要分为产流与汇流 2部分。产流过程是指降雨经过

扣损变成净雨，汇流过程是指各分区净雨汇集到出口控制断面或排入河网。

温黄平原水文模型中，平原区降雨产流按水面、旱地、水田和城镇 4类下垫面分别计算、汇流

按经验汇流曲线计算；山丘区产流采用河海大学赵人俊等人开发研制的新安江模型计算，汇流

采用麦克锡于1938 年提出的马斯京根法计算。

1.2.1 平原区产汇流模型

针对下垫面的空间分布差别较大，根据现有的资料条件，平原区产流模型将流域平原区下垫面

分为水面、旱地、水田、城镇 4类，分别采用各自的产流模型进行产流模拟。

各水利分区的产流量为分区内各种下垫面产流量的加权平均，即：R

=f1RW+f2RR+f3RL+f4RC（1）式中：R为水利分区产流量（mm）;RW,RR,RL,RC 为水面、水

田、旱地及城镇产流量（mm）;f1,f2,f3,f4 为水面、水田、旱地及城镇面积的比例。

利用概化河道、水闸等分割平原区河网多边形，并进行栅格化，每个网格采用最短流程法来实

现产水空间分配，并采用经验汇流曲线模拟产水时间分配。

1.2.2 山丘区产汇流模型

温黄平原山丘区属湿润地区，流域内植被良好，植物根系发达，存在质地疏松的腐殖层，包气

带只在20~30cm 范围内缺水，缺水量不过 30~50mm,土壤水很容易达到田间持水量，产流方式

主要是蓄满产流，可以用三水源、三层蒸发模式的新安江模型来模拟产流过程，再采用马斯京

根法进行分区出口以下河道的洪水演算，求得汇入平原河网的流量过程。

1.2.3 模型的输入与计算

雨量及蒸发过程作为水文产汇流模型的输入，用于计算区域的降雨产流过程，以流量作为水文

模型的输出，与沿江沿海潮位一起作为水动力模型的上下边界条件，将平原区河网概化后的一

维河网、零维调蓄区和堰坝工程单元，运用水量平衡方程原理，采用圣维南方程组求解河道水

位。

2 率定与验证

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摘要：

温黄平原中分布式流域水文模型的运用沿海平原河网区地势平坦，河湖串联，其洪水受上游山丘区来水、当地降雨、下游顶托（如河口潮汐顶托、台风增水顶托等）和人类活动等综合影响，产汇流机制复杂。通过建立全流域水文水动力学数学模型，选取平原区水位站作为控制断面，以计算水位与实测水位的拟合进行模型的率定验证。在陆地水循环中，水的迁移转化受地形、地貌与下垫面等影响，不同地区的产汇流规律是不同的，研究方法与手段需要有针对性。本文探讨反映温黄平原河网和山丘区产汇流特征的模拟计算方法，以0509“”“号麦莎台风、20090929”短历时暴雨过程为率定和验证洪水，检验模型结构的合理性和参数的准确性。1研究区域和模型原理...

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