许波刘,董增川,洪 娴

(河海大学水文水资源学院,江苏 南京 210098)

集总式喀斯特水文模型构建及其应用

许波刘,董增川,洪 娴

(河海大学水文水资源学院,江苏 南京 210098)

针对大部分喀斯特流域属于无资料地区的现状,构建资料要求较低的集总式喀斯特水文模型(lumped karst hydrological model,LKHM)。LKHM以三水源新安江模型为基础,针对喀斯特流域二元三维的流域性质,在汇流计算层做了改进。将岩溶地貌概化为3类:溶沟、溶隙、管道,采用滞后演算法模拟溶沟对地表径流的调蓄作用,采用若干线性水库串联模拟不同大小口径的溶隙对地下径流的调蓄作用,将所有管道概化为一个大管道模拟地表径流与地下径流的交换;最后在贵州平湖流域进行模型检验和应用。结果表明:LKHM模拟精度较高,说明模型的结构、参数合理,具备一定的实用价值。

集总式喀斯特水文模型;岩溶地貌;溶沟;管道;溶隙;线性水库

喀斯特流域是指存在地下水和地表水对可溶性岩石进行破坏和改造形成的地貌的流域。与非喀斯特流域相比,喀斯特流域有着以下独特的地理特征和水文特征[1]:①流域不闭合,相邻流域存在相当数量的地表水与地下水交换;②流域内地下水面以上多垂直节理,孔道、溶隙、落水洞、漏斗等地貌发育较好;③流域植被以及地表土壤发育较差,裸露的岩石多,覆盖层薄;④流域内存在较大的地下水蓄水库,蓄水容量与垂直方向节理发育的大小和数量有关;⑤流域存在非岩溶地貌区。

喀斯特流域的上述特征,一方面使大量地表水汇入地下,导致流域内严重的缺水状况;另一方面又由于流域内排水不畅,引发不少洪涝灾害。……