流域河流系统水文-水动力耦合模型研究综述
2017-03-21曾志强杨明祥雷晓辉袁晓辉
中国农村水利水电 2017年9期
关键词:模型
曾志强,杨明祥,雷晓辉,梁 藉,袁晓辉,潘 增
(1.华中科技大学水电与数字化工程学院,武汉430074;2.中国水利水电科学研究院,北京100038)
据第1次全国水利普查公报显示:截至2011年,我国共有流域面积50 km2及以上河流45 203条,总长度约为150.85 万km。这些流域和河流属于复杂巨系统,但在一般应用中,常单独采用水文模型来描述流域的产汇流过程,且用一维水动力模型来描述洪水在河流中的演进过程。这种将复杂巨系统拆分处理的方法往往忽略了流域和河流间的天然水力联系。因此,有必要将水文模型和一维水动力学模型耦合,以此来建立河流和流域间的水力联系。一维水动力学模型的主要优势在于对河流水流运动规律的精细化模拟,可以反映出河道内的细微差别,更重要的是它能得到水位这一重要的水力参数,但一维水动力模型仅有模拟功能而无法进行水流运动的预测。因此,将水文模型和一维水动力模型耦合用于洪水预报可以弥补水文和水动力模型各自的不足。
通过理论分析和实践表明,水文-水动力耦合模型对于提高洪水预报精度作用明显。在传统的水文预报中,马斯京根法被广泛用于河道汇流演算,其原因在于该方法只需要利用洪水资料便可求得下游断面流量过程。马斯京根法、加里宁-米留柯夫法[1]、扩散波模拟法[2]、滞时演进法[3]以及线性动力波法[4]等都是一种用“渠道”比拟“推移”作用,而用“水库”比拟“坦化”作用的概化性河道汇流方法。……
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