平原地区产流模型的研究及应用

论文摘要

本文在系统分析研究以往平原地区产流模型研究成果的基础上,根据平原地区产流特性,将平原地区下垫面分为透水下垫面和不透水下垫面两类。在透水的下垫面上,建立了蓄满-超渗-蓄满三层耦合平原产流模型,在不透水的下垫面上直接进行产流计算,最后按不同下垫面的面积比例算出总的产流量,用水资源手册中的径流系数对产流计算结果进行检验,并以天津市北三河平原地区为研究区域对模型进行了应用。主要研究内容和成果如下:（1）根据平原地区产流的基本特点,建立了蓄满-超渗-蓄满三层耦合平原产流模型。该模型的蒸散发部分采用双层结构,产流部分采用三层结构,产流模型把土层划分为上层、下层和深层,分别对应着蓄满产流、超渗产流和蓄满产流。本文利用已有的蓄满产流和超渗产流理论对模型的产流量计算公式进行了推导。（2）根据天津市北三河平原地区地形高程和河渠分布,考虑到降雨的时空分布不均匀,并参考天津市水利科学研究所以往做过的排涝研究成果,把研究区域概化为10个产流分区。在产流计算中,每个产流分区在各自区域内选择1个雨量站作为代表雨量站,各产流分区就近选择1个蒸发站作为代表蒸发站。（3）利用建立的产流模型对天津市北三河平原地区10个产流分区7年583场降雨进行了产流计算。用1966年、1971年、1974年、1975年、1976年共5年437场降雨进行模型参数率定,用1977年、1982年共2年146场降雨进行模型参数检验,检验结果表明,产流量计算结果取得了较高的精度。（4）对10分区1975年（模型参数率定期）和7分区1982年（模型参数检验期）的降雨产流计算过程进行了认真分析,得出造成产流量计算误差比较大的原因。（5）本文建立的产流模型既考虑了包气带对降雨的分配作用,又考虑了降雨强度对产流的影响,产流计算取得了较高精度。本模型是适合天津市北三河平原地区的产流特点,可以应用于半干旱半湿润气候条件下的其他平原地区。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 流域产流理论的研究进展
• 1.3 流域水文模型的研究进展
• 1.4 平原地区产流模型的研究进展
• 1.5 本文的研究内容
• 第二章 平原地区产流模型的建立
• 2.1 下垫面的分类
• 2.2 产流相关理论
• 2.2.1 包气带及其作用
• 2.2.2 产流机制
• 2.2.3 产流类型和产流模式
• 2.3 产流模型结构
• 2.4 蒸散发计算
• 2.5 产流量计算
• 2.5.1 蓄满产流
• 2.5.2 超渗产流
• 2.5.3 蓄满-超渗-蓄满耦合产流
• 第三章 产流模型在天津市北三河平原地区的应用
• 3.1 天津市北三河平原地区概况
• 3.2 产流区间的概化
• 3.3 产流模型参数的率定
• 3.3.1 各产流分区雨量站和蒸发站的选取
• 3.3.2 产流模型参数的率定
• 3.4 产流量的计算
• 3.4.1 第8 产流分区产流量的计算
• 3.4.2 其他9 个产流分区产流量的计算
• 3.5 产流量计算结果分析
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢
• 附表