陆浑水库入库降雨径流模型研究与应用.pdf

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1、第32卷第l2期人民黄河Vo1．32．No．122010年12月YELL0WRIVERDec．．2010【水文·泥沙】陆浑水库入库降雨径流模型研究与应用许珂艳，姚傈宝，狄艳艳，陶新(1．黄河水利委员会水文局，河南郑州450004；2．黄河水利委员会工程建设管理中心，河南郑州450003)摘要：伊河东湾水文站(陆浑入库站)以上流域在洪水期间，尤其是汛初第一场洪水，易发生超渗产流和蓄满产流，属典型的混合产流模式。根据流域下垫面和产汇流特性，建立了一般性产流模型。单元；12流模型采用经验单位线，河道汇流模型采用分段马斯京根演算模型

2、。利用该模型在2010年7月伊河上游大洪水期间进行了作业预报，取得了满意的结果。关键词：降雨径流；模型；伊河；陆浑水库中图分类号：TV133文献标识码：Adoi：10．3969／i．issn．1000．1379．2010．12．034弛J暴雨将形成以壤中流和地下径流为主的洪水过程线。该1流域概况流域的产流有超渗产流和蓄满产流两种模式：汛初或久早不雨时，遇高强度暴雨则会产生超渗地面径流，此时产流方式是超伊河东湾水文站(陆浑入库站)以上地理坐标为1l1。23～渗产流；前期土壤湿润或多雨季节，遇降雨则发生蓄满产流。111。58E、

3、33。51一34。12’N，流域面积为2623km，河道全长ll6．3km，位于黄河小浪底一花园口间二级支流伊河上游，见图1。2降雨径流模型简介该区为典型的石山林区，上游以石山为主，下游有一部分土石山，地势高峻(流域和河道坡降一般为3．7％o～9．8％。)，坡研究区兼有蓄满产流和超渗产流特性，目前采用的产流模陡石多，土层较薄，天然植被较好⋯。型是一般性产流模型，单元汇流模型为经验单位线，采用“边演边加”的非线性演进J，河道汇流模型为分段马斯京根演算模型。为了解决流域产汇流的非线性影响，将东湾以上流域按自然流域边界划分为8个单

4、元，每个单元分别进行产汇流计算。2．1产流模型下渗曲线采用霍顿型，分配曲线采用部分流域分配，其公式为R=P一(1一e一)(一，0){1一r1～———————————三———————～]+l(1一e)(1+n)一l。：(1+n)(1一e)[1一(1一Wo1]式中：R为时段径流深，mm；p为时段降雨量，mm；为下渗强度图1陆浑流域水系站网随时问的消退系数，与土壤的物理性质有关；At为计算时段长，研究区地处亚热带和暖温带的过渡地带，多年平均降水量h；Wm为流域平均最大蓄水量，mm；为时段累积流域平均蓄为850mm，多年平均水面蒸发

5、能力为1020mm。降水量年内水量，mm；X。为下渗强度分配曲线上与相应的纵坐标，mm；分布不均，流域西北部较大，南部较小。受江淮切变线的影响，／l,为抛物线指数；K、、n经参数优选确定。夏秋季节常出现暴雨J。收稿日期：2010—03-08根据资料统计，陆浑入库东湾站次洪地表径流占次洪径流基金项目：黄河洪水管理亚行贷款项目(YH—SW—XH一02)。总量的65．9％，地下径流占次洪径流量的34．1％131。该流域作者简介：许珂艳(197l一)，女，河南南阳人，高级工程师，工程硕士，主要从事的产流机制随着降雨强度和降雨历时发生

6、转化。短历时高强水文水资源情报预报工作。度暴雨将形成以超渗地面径流为主的洪水过程线，而长历时低E·mail：xkeyan@163．tom·81·人民黄河2010年第12期2．2单元汇流模型A=C1+CoC2单元汇流模型采刚纳须瞬时单伉线计算模型。在流域汇S流中，把单位瞬时脉冲降雨所形成的i}{¨断面流世过程线称为式中：p(t)为出口断面流髓，m／s；t为时段数，取0，1．2，⋯，流域瞬时位线。数学方式为30；n为河段数；、K为分段马斯京根法参数；At为计算时段长，u(0’f)=(÷)n-le-~h；S为计算河段长(单元流域出

7、口到子流域出VJ的距离)，km；V式中：r为伽马数；n村i当于水库个数；为一个线性水库的蓄为相应于Q的河段平均流速，m／s。泄系数。相应于Q的河段平均流速尢法直接测得，可通过建立埘卜式积分转换为时段单俯线：Q与V的经验关系间接得到，关系式为}[e半砉(一()当≤(J时(÷)”]【(QQ单位线峰值时段净雨量有关，必须对决定峰值大小的n、式中：V、为}f1■线往双对数坐标卜L的戡距；、为卡fj关线进行非线性改iE，改的方法是建立单位线滞时n与造峰时的斜率；Q川为洪峰流，In／s；Q为相关线转折点处的流量，段净雨，的非线性关系：I

8、n／s。nd(_10)一稳定流“一流时间K和流量比匝因子随流诞大小而变化，应用时须进行非线性处理。与Q的经验关系式为式中：，为时段净m齄；Or为相关线的截矩，反映流域特征的影响；为柱j关线的斜率(一般称非线性指数)，反映其非线性影响。f)当．≤Q、时2．3河道汇流模型l当Qnl>Q时河道汇