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汇流宽度随集水面积变化的分布式水文模型

2011-08-03潘斌林

水土保持通报 2011年5期

金 鑫,宋 颖,潘斌林

(桂林理工大学 环境科学与工程学院,广西 桂林541004)

传统的分布式水文模型在进行汇流计算时,将计算单元沿水流方向的宽度作为计算采用的汇流宽度。对于坡面汇流,该做法将坡面流从始至终作为片状薄层水流处理,而在实际中,坡面片状水流只是存在于汇流开始的阶段,由于水流的冲刷和侵蚀作用,片状水流很快就汇集成细沟流。根据研究,坡面细沟形成后,在细沟间距不变、雨强相同和坡度相等条件下,细沟不断增宽,沟内断面平均流速会随之减小,细沟宽度发展到一定程度后,细沟流流速与细沟泥沙起动流速相等,从而形成稳定的细沟宽度[1]。在通常的汇流模拟中,由于将以细沟流为主的坡面水流作为片状水流对待,坡面汇流计算的汇流宽度远远大于实际细沟流宽度的总和。在进行河道汇流计算时,传统的做法仍是将数字河道单元的宽度直接作为河道水流宽度对待,在进行单纯的产汇流模拟研究时,通过对汇流过程的一定技术处理,可以得到满足精度要求的水流过程,但据此得到的水流流速与实际流速有很大不同,模型无法进行较为准确的分布式输出,更谈不上分布式验证。而且在进行分布式土壤侵蚀模拟或其它与流域产汇流相关的研究时,由于计算的水流流速与实际情况差别较大,极大地影响相关模拟计算结果。为此,根据作者在黄土地区分布式土壤侵蚀模型研究中的体会,提出了考虑流域汇流宽度随集水面积变化的产汇流模型。……

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