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SWAT模型的原理、结构及应用研究 被引量:375
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作者 王中根 刘昌明 黄友波 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2003年第1期79-86,共8页
SWAT(SoilandWaterAssessmentTool)是一个具有很强物理机制的长时段的流域分布式水文模型。它能够利用GIS和RS提供的空间数据信息,模拟复杂大流域中多种不同的水文物理过程,包括水、沙、化学物质和杀虫剂的输移与转化过程。本文着重探讨... SWAT(SoilandWaterAssessmentTool)是一个具有很强物理机制的长时段的流域分布式水文模型。它能够利用GIS和RS提供的空间数据信息,模拟复杂大流域中多种不同的水文物理过程,包括水、沙、化学物质和杀虫剂的输移与转化过程。本文着重探讨SWAT模型的水文学原理和模型的基本结构与独特的分布式运行控制方式,并将其成功应用于西北寒区(黑河莺落峡以上流域)的分布式日径流过程的模拟。 展开更多
关键词 SWAT 分布式水文模型 黑河流域 应用研究
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基于DEM的分布式水文模型在大尺度流域应用研究 被引量:135
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作者 刘昌明 李道峰 +2 位作者 田英 郝芳华 杨桂莲 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2003年第5期437-445,T001-T002,共11页
本文选取空间大尺度黄河河源区流域为研究对象,利用分布式水文模型进行径流量模拟,采用1976~1985年唐乃亥水文站逐年、月实测径流资料进行参数率定,确定模型的基本参数,得到了较好的模拟效果。模拟结果表明气候变化是引起黄河河源区径... 本文选取空间大尺度黄河河源区流域为研究对象,利用分布式水文模型进行径流量模拟,采用1976~1985年唐乃亥水文站逐年、月实测径流资料进行参数率定,确定模型的基本参数,得到了较好的模拟效果。模拟结果表明气候变化是引起黄河河源区径流变化的主要原因。在80~90年代的20年间,黄河河源区由气候变化引起径流减少62.11亿m3,占径流变化总量的108.72%,由土地覆被变化引起径流增加5.73亿m3,增加量占径流变化总量的10.03%。 展开更多
关键词 分布式水文模型 黄河河源区 DEM SWAT模型 大尺度流域
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基于DEM的分布式水文模型研究综述 被引量:124
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作者 王中根 刘昌明 吴险峰 《自然资源学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2003年第2期168-173,共6页
基于DEM的分布式水文模型是数字化时代水文模型发展的主要方向。论文回顾了分布式水文模型30年的发展历史,对国内外分布式水文模型的研究状况做了简要评述。归纳出基于DEM的分布式水文模型的主要特点。在分布式水文模型的构建中,水文单... 基于DEM的分布式水文模型是数字化时代水文模型发展的主要方向。论文回顾了分布式水文模型30年的发展历史,对国内外分布式水文模型的研究状况做了简要评述。归纳出基于DEM的分布式水文模型的主要特点。在分布式水文模型的构建中,水文单元的划分是一个十分关键的环节,论文重点探讨了3种基于DEM常用的流域离散化方法。在模型结构方面,提出了一个典型的分布式水文模型框架,包括分布式输入模块,单元水文模型和河网汇流模型。在模型参数方面,提出了3种分布式水文模型参数的确定方法。最后。 展开更多
关键词 分布式水文模型 DEM 数字高程模型 水文模拟技术
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基于DEM的分布式水文模型构建方法 被引量:105
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作者 王中根 刘昌明 +1 位作者 左其亭 刘青娥 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2002年第5期430-439,共10页
基于 DEM的分布式水文模型是现代水文学同高科技 (如计算机技术、 3S技术等 )相结合的产物 ,是研究变化环境下水文循环与水资源演化规律的理想工具 ,代表了水文模型的最新发展方向。从 DEM的特性出发 ,本文探讨并总结了分布式水文模型... 基于 DEM的分布式水文模型是现代水文学同高科技 (如计算机技术、 3S技术等 )相结合的产物 ,是研究变化环境下水文循环与水资源演化规律的理想工具 ,代表了水文模型的最新发展方向。从 DEM的特性出发 ,本文探讨并总结了分布式水文模型的特点、建模思路和模型基本结构框图。在流域离散化方面 ,重点介绍了分布式水文模型常用的三种单元划分方法 ;最后 ,针对分布式水文模型构建问题 ,从“输入模块”、“单元水文模型”、“河网汇流模型”三方面 ,阐述了分布式水文模型微结构构建方法。 展开更多
关键词 分布式水文模型 DEM 流域划分 单元水文模型 河网汇流模型 数字高程模型
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分布式水文模型研究与应用进展 被引量:147
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作者 徐宗学 程磊 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期1009-1017,共9页
分布式水文模型是探索和认识复杂水文循环过程和机理的有效手段,也是解决许多水文实际问题的有效工具。本文从当前水文水资源科学研究的热点问题出发,系统总结了分布式水文模型在解决水文学面临的重要问题中研究与应用的现状、进展与不... 分布式水文模型是探索和认识复杂水文循环过程和机理的有效手段,也是解决许多水文实际问题的有效工具。本文从当前水文水资源科学研究的热点问题出发,系统总结了分布式水文模型在解决水文学面临的重要问题中研究与应用的现状、进展与不足,讨论了建模中存在的难点问题和关键技术,并探讨了分布式水文模型的发展趋势。 展开更多
关键词 水循环 水资源 分布式水文模型 进展
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基于二元水循环模式的水资源评价理论方法 被引量:136
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作者 王浩 王建华 +1 位作者 秦大庸 贾仰文 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期1496-1502,共7页
国内外流域水资源评价方法是随着水资源稀缺性的逐渐增强而不断发展的。时至今日,传统的水资源评价方法在描述人类活动干扰和满足不同层次水资源规划要求方面面临严峻挑战。本文提出了水资源全口径层次化动态评价方法,即以降水为资源评... 国内外流域水资源评价方法是随着水资源稀缺性的逐渐增强而不断发展的。时至今日,传统的水资源评价方法在描述人类活动干扰和满足不同层次水资源规划要求方面面临严峻挑战。本文提出了水资源全口径层次化动态评价方法,即以降水为资源评价的全口径通量,遵照有效性、可控性和可再生性原则对降水的资源结构进行解析,实现广义水资源、狭义水资源、径流性水资源和国民经济可利用量的层次化评价。在手段上,构建了由分布式水循环模拟模型与集总式水资源调配模型耦合而成的二元水资源评价模型,并将下垫面变化和人工取用水作为模型变量以实现动态评价。 展开更多
关键词 人类活动 水资源 评价方法 二元水循环 分布式水文模型
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基于动态临界雨量的中小河流山洪预警方法及其应用 被引量:128
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作者 刘志雨 杨大文 胡健伟 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期317-321,共5页
分析了国内外山洪预警预报技术的最新进展,提出了以分布式水文模型为基础,以动态临界雨量为指标的山洪预警预报方法,并在江西遂川江流域得到应用,以期为全国山洪监测预警系统的建设及山洪灾害防治提供参考依据.
关键词 分布式水文模型 中小河流 山洪预报 监测预警
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分布式水文模型的现状与未来 被引量:79
8
作者 芮孝芳 黄国如 《水利水电科技进展》 CSCD 2004年第2期55-58,共4页
分析分布式水文模型的主要特点及产生背景.借助于GIS技术讨论了下垫面特征空间变化的表示方法及子流域划分技术.在分析现有有代表性的分布式水文模型的基础上,提出了分布式水文模型的分类及各自的优缺点.通过归纳20世纪70年代以来水文... 分析分布式水文模型的主要特点及产生背景.借助于GIS技术讨论了下垫面特征空间变化的表示方法及子流域划分技术.在分析现有有代表性的分布式水文模型的基础上,提出了分布式水文模型的分类及各自的优缺点.通过归纳20世纪70年代以来水文学理论的若干进展,探讨了确定分布式水文模型中汇流参数的理论途径和方法原理.最后指出,随着地理信息系统技术、数值方法、测雨雷达技术和水文学理论的不断进步,分布式水文模型必将得到越来越广泛的应用. 展开更多
关键词 降雨径流模拟 分布式水文模型 地理信息系统 数值方法 测雨雷达
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分布式时变增益流域水循环模拟 被引量:87
9
作者 夏军 王纲胜 +1 位作者 吕爱锋 谈戈 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期789-796,共8页
针对分布式水文模拟的问题,结合河西走廊黑河流域实际资料条件,提出将水文循环空间数字化信息与水文系统理论相结合的分布式时变增益水循环模型(DTVGM)。DTVGM将单元时变增益水文非线性模型(TVGM)拓广到由DEM划分的流域单元网格上建立... 针对分布式水文模拟的问题,结合河西走廊黑河流域实际资料条件,提出将水文循环空间数字化信息与水文系统理论相结合的分布式时变增益水循环模型(DTVGM)。DTVGM将单元时变增益水文非线性模型(TVGM)拓广到由DEM划分的流域单元网格上建立非线性地表水产流模型,基于水量平衡方程和蓄泄方程建立土壤水产流模型,并应用运动波方法建立分级网格汇流模型。最后,以黑河干流山区流域为例应用DTVGM开展了实例研究,设计开发了模型系统。研究区域被划分为38 277个网格单元(网格大小为500 m×500 m),在此基础上将流域划分为456级带状汇流区域。考虑到黑河干流山区的寒区特点,模型耦合了融雪径流模型。模拟结果表明,DTVGM既有分布式水文概念性模拟的特征,同时具有水文系统分析适应能力强的优点,能够在水文资料信息不完全或者有不确定性干扰条件获得比较好的分布式水文模拟效率,在黑河干流山区的应用能够较好地满足水资源管理的要求。 展开更多
关键词 分布式水文模型 非线性系统 耦合 水循环 黑河
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分布式水文模型在黄河流域的应用 被引量:88
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作者 杨大文 李翀 +1 位作者 倪广恒 胡和平 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期143-154,共12页
流域的水资源规划和管理都离不开水资源的定量化评估。而准确评估流域的水资源量,尤其是在大流域,必须明晰不同气候、地形、土地利用等自然条件下的水文循环过程。同时农业灌溉及水库调节等人工的直接取水和调控使水文过程变得更为复杂... 流域的水资源规划和管理都离不开水资源的定量化评估。而准确评估流域的水资源量,尤其是在大流域,必须明晰不同气候、地形、土地利用等自然条件下的水文循环过程。同时农业灌溉及水库调节等人工的直接取水和调控使水文过程变得更为复杂。仅依靠气象及水文观测数据,已很难拟合出单一的降雨-径流关系来模拟和预测流域水资源的时空分布。这时就需要一种新型水文模拟手段,它可以利用地理信息来描述流域的空间不均一性,并基于物理控制方程来描述水文过程,这就是分布式水文模型。作者介绍了这种模型及其在黄河流域的应用。 展开更多
关键词 水文过程 空间变异性 分布式水文模型 水资源 黄河
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SWAT模型的水量平衡及其在梭磨河流域的应用 被引量:62
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作者 陈军锋 陈秀万 《北京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期265-270,共6页
SWAT模型是一种基于GIS基础之上的分布式流域水文模型 ,近年来得到了快速的发展和应用。SWAT模型能够利用遥感和地理信息系统提供的空间信息模拟多种不同的水文物理化学过程 ,如水量、水质、以及杀虫剂的输移与转化过程。主要介绍SWAT... SWAT模型是一种基于GIS基础之上的分布式流域水文模型 ,近年来得到了快速的发展和应用。SWAT模型能够利用遥感和地理信息系统提供的空间信息模拟多种不同的水文物理化学过程 ,如水量、水质、以及杀虫剂的输移与转化过程。主要介绍SWAT模型水量平衡模块的原理和结构 ,并在梭磨河流域应用 ,旨在揭示梭磨河流域的气候波动和土地覆被变化对流域径流的影响。结果表明 ,2 0世纪 6 0— 90年代 ,梭磨河流域的径流变化中 ,由气候波动引起的约占 3 5~ 4 5 ,由土地覆被变化引起的约占 1 5。 展开更多
关键词 SWAT模型 分布式水文模型 水量平衡 梭磨河流域
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土地利用变化对城市洪涝灾害的影响 被引量:70
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作者 袁艺 史培军 +1 位作者 刘颖慧 邹铭 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期6-13,共8页
选择经历了快速城市化过程的深圳地区一典型小流域——布吉河流域,使用分布式水文模型就土地利用变化对城市化流域暴雨洪水汇流过程的影响进行了模拟。模拟结果表明,土地利用结构与格局的变化,使得暴雨洪水的最大洪峰流量和洪量加大,汇... 选择经历了快速城市化过程的深圳地区一典型小流域——布吉河流域,使用分布式水文模型就土地利用变化对城市化流域暴雨洪水汇流过程的影响进行了模拟。模拟结果表明,土地利用结构与格局的变化,使得暴雨洪水的最大洪峰流量和洪量加大,汇流时间变短。与1998年相比,2000年在前期土壤较干的情况下,频率为1%,2%和5%的3种设计暴雨洪水的最大洪峰流量,其增大幅度分别为20.2%,23.0%和28.9%。同时,土地利用状况对暴雨洪水的影响还与土壤前期湿润程度和暴雨强度有关:随着前期土壤由较干向较湿润变化和暴雨强度的增大,土地利用状况向城市化方向的发展对暴雨洪水的影响趋于减弱。深圳1980年以来洪涝灾害加剧的统计结果证实了这一模拟结果。 展开更多
关键词 城市 洪涝灾害 土地利用变化 流域水流特性 城市扩张 分布式水文模型
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黄河流域分布式水文模型初步研究与进展 被引量:70
13
作者 刘昌明 夏军 +4 位作者 郭生练 郑红星 王中根 吴险峰 郝芳华 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期495-500,共6页
结合国家重点基础研究规划项目"黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理"的研究,综述了黄河流域分布式水文模型研究的主要进展,包括分布式水文模型的特点和基本结构、分布式水文模型中的数字高程模型(DEM)和水文学基础、... 结合国家重点基础研究规划项目"黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理"的研究,综述了黄河流域分布式水文模型研究的主要进展,包括分布式水文模型的特点和基本结构、分布式水文模型中的数字高程模型(DEM)和水文学基础、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)在分布式水文模拟中的应用等方面的内容,对未来分布式水文模型的研究提出几点认识。 展开更多
关键词 分布式水文模型 黄河流域 研究进展
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黑河流域水循环系统的分布式模拟(Ⅰ)——模型开发与验证 被引量:74
14
作者 贾仰文 王浩 严登华 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期534-542,共9页
从水循环的物理机制着手,在考虑人工侧支循环的基础上,以现代地理信息技术为数据处理平台,开发了黑河流域水循环系统的分布式模拟模型.文中系统描述了模型结构,从水循环过程和能量循环过程2个方面对模型各要素的过程模拟进行了阐述,其... 从水循环的物理机制着手,在考虑人工侧支循环的基础上,以现代地理信息技术为数据处理平台,开发了黑河流域水循环系统的分布式模拟模型.文中系统描述了模型结构,从水循环过程和能量循环过程2个方面对模型各要素的过程模拟进行了阐述,其中水循环过程包括蒸发蒸腾、入渗与径流、地下水运动、地下水流出和地下水溢出、坡面汇流与河道汇流、人工侧支循环等要素过程.在获取各类输入参数后,采用1km网格、以日为时间步长对黑河流域上、中游地区(36 728个网格单元)进行了1981~2002年的逐日模拟.结果表明,所建立的分布式模型对月径流过程和日平均流量过程具有较高模拟精度.校正期内前后两个验证期均得到良好验证.该模型可用于预测未来环境变化条件下流域水资源演变. 展开更多
关键词 黑河流域 水循环系统 分布式水文模型 WEP-HeiHe 模型开发与验证
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SWAT模型参数敏感性分析及应用 被引量:73
15
作者 黄清华 张万昌 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2010年第1期8-15,共8页
地理信息系统(GIS)支持下的SWAT(Soil and Water Assessment Tool)分布式水文模型以流域离散化空间参数来描述流域水文变化特性,从物理意义上表达流域内的水文过程,但众多不确定的参数影响了模型的应用效果,因此有必要对参数进行敏... 地理信息系统(GIS)支持下的SWAT(Soil and Water Assessment Tool)分布式水文模型以流域离散化空间参数来描述流域水文变化特性,从物理意义上表达流域内的水文过程,但众多不确定的参数影响了模型的应用效果,因此有必要对参数进行敏感性分析。将SWAT模型应用到祁连山黑河上游山区流域,进行了11年(1990-2000年)逐日径流模拟,通过一个简便的敏感性分析方法,将模型影响水文过程的参数分成4类敏感级别,最后确定模型的参数。在11年的逐日模拟中,1990-1995年为参数敏感性分析期和模型率定期,1996-2000年为模型的检验期,模拟结果显示,在黑河山区流域,丰水年逐日出山径流的模型效率系数R2达到0.8以上,平水年和枯水年R2在0.51-0.79之间。 展开更多
关键词 分布式水文模型 SWAT 黑河 敏感性分析
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分布式水文模型构建理论与方法述评 被引量:59
16
作者 张金存 芮孝芳 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期286-292,共7页
回顾了分布式水文模型的发展历程,分析总结了分布式水文模型的构建理论与方法,并对其关键内核——“物理基础”的含义做了深入而新颖的分析。分析了两类当前比较活跃的模型——分布式物理模型与分布式概念性模型中存在的问题及发展前景... 回顾了分布式水文模型的发展历程,分析总结了分布式水文模型的构建理论与方法,并对其关键内核——“物理基础”的含义做了深入而新颖的分析。分析了两类当前比较活跃的模型——分布式物理模型与分布式概念性模型中存在的问题及发展前景,并探讨了综合二者之长的具有物理基础的松散型分布式水文模型的构建思路,以及学者们期待中的基于确定性与随机性耦合的分布式水文模型。 展开更多
关键词 分布式水文模型 物理基础 分布式物理模型 分布式概念性模型
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分布式水文模型亚流域合理划分水平刍议 被引量:54
17
作者 郝芳华 张雪松 +2 位作者 程红光 赵卫民 刘虹 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期75-78,共4页
不同的亚流域划分对流域径流和泥沙负荷模拟的影响源于地形、土壤、土地利用以及气候特征输入的空间分布不均匀性。假设当亚流域划分充分考虑流域输入数据空间分布不均匀性时,流域模拟的输出结果趋于稳定,并应用分布式水文模型——SWAT... 不同的亚流域划分对流域径流和泥沙负荷模拟的影响源于地形、土壤、土地利用以及气候特征输入的空间分布不均匀性。假设当亚流域划分充分考虑流域输入数据空间分布不均匀性时,流域模拟的输出结果趋于稳定,并应用分布式水文模型——SWAT作为研究工具,在GIS技术支持下,选择两个面积不同的流域采用不同的亚流域划分数量进行流域径流和泥沙负荷模拟。模拟结果表明,当亚流域划分数量达到一定水平时,增加亚流域划分对模型输出结果的影响较小,这在一定程度上证实了上述假设。在此基础上,以简化模型输入数据和输出结果分析处理工作且保证模拟精度为原则,对分布式水文模型亚流域划分的合理划分水平进行了探讨。 展开更多
关键词 分布式水文模型 亚流域划分 SWAT 流域径流 泥沙负荷 模拟精度
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气候与土地利用变化对水文水资源的影响研究 被引量:42
18
作者 邓慧平 《地球科学进展》 CAS CSCD 2001年第3期436-441,共6页
水资源短缺和水患灾害已成为全球关心的重大问题。气候与土地利用变化对流域水资源和旱涝的影响以及由此产生的社会经济后果已引起人类社会的广泛关注。深入综合地开展这方面的研究对国民经济建设和可持续发展规划决策有重要的意义。通... 水资源短缺和水患灾害已成为全球关心的重大问题。气候与土地利用变化对流域水资源和旱涝的影响以及由此产生的社会经济后果已引起人类社会的广泛关注。深入综合地开展这方面的研究对国民经济建设和可持续发展规划决策有重要的意义。通过分析总结已进行的有关研究工作 ,对该领域的研究进展作了简要回顾 ,讨论了现有工作的不足和今后的研究内容和方法。 展开更多
关键词 气候变化 土地利用变化 水资源影响 水文极端事件 分布式水文模型
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黄河流域分布式水文模型开发和验证 被引量:45
19
作者 贾仰文 王浩 +4 位作者 王建华 罗翔宇 周祖昊 严登华 秦大庸 《自然资源学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2005年第2期300-308,共9页
研究目的是开发和验证大流域分布式水文模型,为黄河流域水资源评价和演化规律分析服务。在综合了分布式水文模型和陆面过程模型各自优点的基础上,开发出模拟对象为“天然—人工”二元水循环系统的WEP-L模型。该模型以“子流域内等高带... 研究目的是开发和验证大流域分布式水文模型,为黄河流域水资源评价和演化规律分析服务。在综合了分布式水文模型和陆面过程模型各自优点的基础上,开发出模拟对象为“天然—人工”二元水循环系统的WEP-L模型。该模型以“子流域内等高带”为计算单元,并用“马赛克”法考虑计算单元内土地覆被的多样性,避免了采用过粗网格单元产生的模拟失真问题。针对各水循环要素过程时间尺度不同的特点,计算时采用了1h至1d的“变时间步长”,既合理表述了水循环动力学机制又提高了计算效率。将全黄河流域划分为具有空间拓扑关系的8485个子流域和38720个等高带,采用45年(1956~2000年)水文气象系列数据及相应下垫面条件进行了模拟计算,并根据黄河流域主要水文站逐月和逐日径流系列进行了模型校验。验证结果表明,所构建的模型具有较高模拟精度,可应用于黄河流域二元水循环过程模拟和水资源演变规律分析。 展开更多
关键词 水文水资源 流域水循环 分布式水文模型 WEP-L模型 大流域
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基于DEM的分布式流域水文模型及应用 被引量:48
20
作者 熊立华 郭生练 田向荣 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期517-520,共4页
提出了一个基于数字高程模型(DEM)的分布式流域水文模型,主要用来模拟湿润地区的蓄满产流机制。通过建立土壤蓄水能力和地貌指数的关系来描述蓄水能力的空间分布。坡面流流向采用多向流法来决定。应用结果表明,该模型模拟流量过程的精... 提出了一个基于数字高程模型(DEM)的分布式流域水文模型,主要用来模拟湿润地区的蓄满产流机制。通过建立土壤蓄水能力和地貌指数的关系来描述蓄水能力的空间分布。坡面流流向采用多向流法来决定。应用结果表明,该模型模拟流量过程的精度较高,与三水源新安江模型、TOPMODEL基本相当;而且模拟的土壤蓄水量的空间分布也基本符合水文规律。 展开更多
关键词 分布式水文模型 数字高程模型 土壤蓄水量 空间分布
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