WEP模型的基本原理和程序基础.ppt

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1、WEP模型的基本原理和程序基础2014.10.25主要内容一、水循环过程二、WEP模型原理简介三、如何读懂WEP程序一、水循环过程古代的水循环思想《诗经》：雨和雪可以互相转换，快速凝结形成雹《ThebookofMasterChiNi》：“风（包括水蒸气）是天上的气，雨是地上的气，风经年不息地吹，雨由于风的（冷凝）作用落到地上，我们就说天上的气（通过降水）下沉，地上的气（通过蒸发）上升”《吕氏春秋》：“云气西行云云然，冬夏不辍；水泉东流，日夜不休；上不竭，下不满，小为大，重为轻，圜道也”中国古代：《诗经》《吕氏春秋》古印度：《奥

2、义书》波斯：《ExtractionofHiddenWater》古希腊、古罗马现代水循环思想水循环示意图一元流域水循环过程示意图下渗回归蒸发地下取水地表取水天然-人工二元流域水循环过程示意图SHE二、WEP模型原理简介水文模型分类WEP模型发展历程模型结构二、WEP模型原理简介水文模型分类黑箱模型（系统响应模型、统计模型）灰箱模型（概念性模型、集总式模型、分块集总式模型）白箱模型（物理模型）二、WEP模型原理简介WEP模型发展历程WEP模型(1995-1998)：日本IWHR-WEP模型(2002-2003)：黑河WEP-L模型

3、(2004)：黄河WEP——WaterandEnergytransferProcess平面结构（一）二、WEP模型原理简介WEP模型结构网格单元型WEP（IWHR-WEP）模型的平面结构平面结构（二）二、WEP模型原理简介WEP模型结构等高带单元型WEP-L模型的平面结构垂直结构二、WEP模型原理简介WEP模型结构模型的垂向结构（基本计算单元内）蒸散发入渗和产流壤中流地下水运动和地下水流出汇流二、WEP模型原理简介WEP水循环系统各要素过程的模拟蒸散发的计算用“马赛克”法计算面积平均蒸散发量蒸散发的计算能量平衡方程RN+Ae=

4、lE+H+GRN–NetradiationAe–ArtificialenergyuselE–LatentheatfluxH–SensibleheatfluxG–SoilheatfluxRnHlEAeG用能量平衡方程和热传导方程计算热收支入渗和产流的计算降水强度<=Ks，Richards方程降水强度>Ks，多层Green-Ampt模型地下水不饱和土壤层入渗超过径流饱和超过径流降水浸透地下水溢出地下水位地表面流出溢出区涵养补给区饱和土壤层根据变源区（VSA）产流理论计算产流地下水运动和地下水流出计算浅层地下水承压地下水BOUSIN

5、ESSQ方程地下水运动和地下水流出计算壤中流计算汇流计算运动波方程坡地汇流：运动波（KinematicWave）法河道汇流：运动波或动力波（DynamicWave）法动力波方程（Manning公式）（SaintVenant方程）积雪融雪过程度日因子法二、WEP模型原理简介模型的垂向结构（基本计算单元内）三、如何读懂WEP程序程序结构读懂程序的技巧中级篇、高级篇三、如何读懂WEP程序程序结构程序流程图结果输出输入输出文件的开设共有参数、变量及数组的定义模块数据、参数输入模块水文气象土壤植被土地利用DEM含水层初始条件和边界条件的

6、输入土地利用再分类降雨强度分析各观测站的日放射量计算产流模型（蒸发、下渗、地表产流、地下水）汇流模型（坡面汇流、淤地坝、河道汇流、水库调节）农业灌溉用水工业生活用水污水排水地下水开采量水库流域水资源调控模型分离耦合模块名功能WEP主程序（MainProgram）、计算控制OPENFILE输入输出数据文件的开设PARAVAR共有参数、变量及数组的定义模块INPUT数据、参数的输入INC初期条件的设定（土壤水分量、地下水位、河道流量等）、边界条件的设定（河道、地下水）等LUMAN计算单元内土地利用的再分类PHOUR日降雨的日内时间

7、尺度展布PSPACE降雨的流域空间展布RSRLD各观测站的日放射量计算（小时、日）SURSOIL计算单元各类土地利用区的表面及不饱和土壤层内的水热通量计算GWATERH山丘区地下水流动逐日计算GWATERP平原区地下水流动逐日计算OVERLAND坡地汇流计算(1DNolinearKinematicWave法)RIVER河道汇流计算(同OVERLAND）WEP-L模型的模块（一）WEP-L模型的模块（二）TRENCH人工渗透设施计算PONDREG水库及蓄水池调节计算YDB淤地坝调节计算WATER计算单元内水域的水热通量计算URB

8、AN计算单元内都市域的水热通量计算SOILVEG计算单元内裸地－植被域的水热通量计算SVEI计算单元内裸地－植被域的水热通量计算(非强降雨时期)SVIR计算单元内灌溉农田域的水热通量计算SVNI计算单元内非灌溉农田域的水热通量计算SVGA强降雨时期各透水域的水热通量计算（用G