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内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅰ):模型原理

时间：2023-07-18 07:33:37 其他范文收藏本文下载本文

内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅰ):模型原理（整理9篇）由网友“很脆弱很脆弱”投稿提供，下面就是小编给大家带来的内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅰ):模型原理，希望能帮助到大家!

篇1：内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅰ):模型原理

内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅰ):模型原理

在全球变暖的'背景下,我国多数大江大河源区存在冰川退缩、雪线上升以及多年冻土和季节冻土明显退化等现象,并由此造成河源区产流量减少以及生态环境恶化等诸多问题,这在内陆河山区流域体现的较为明显,但目前分布式水文模型中很少涉及冻土水热耦合问题.文章以黑河干流山区流域为例,构建了一个内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(DWHC).模型基于土壤水热连续性方程将流域产流、入渗和蒸散发过程融合起来,在植被截留、入渗、产流和蒸散发计算方面也有所改进和创新,部分模块具有多个可选择方案.模型设计了与中尺度大气模式MM5的嵌套接口,也可以用地面气象资料驱动.模型在1 km×1 km网格基础上,以日为时间步长,将流域土壤分为18类,土壤剖面分为3～5层不等,流域植被概化为9类.模型只需要土壤初始含水量、初始地温和常规气象资料,以及土壤和植被物理参数,就能够连续演算各层土壤的温度、液态含水量、固态含水量、感热传导、潜热变化、水势梯度、导水率以及水分入渗和毛细上升量等水文循环要素.主要介绍了模型的基本原理和构建思路,有关模型的地面资料驱动结果和与MM5嵌套结果部分,参见后续文章(Ⅱ)、(Ⅲ).

作者：陈仁升吕世华康尔泗吉喜斌阳勇张济世 CHEN Ren-sheng L(U) Shi-hua KANG Er-si JI Xi-bin YANG Yong ZHANG Ji-shi 作者单位：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃,兰州,730000 刊名：地球科学进展 ISTIC PKU英文刊名：ADVANCES IN EARTH SCIENCE 年，卷(期)： 21(8) 分类号：P3 关键词：冻土全球变暖地温土壤含水量水势

篇2：内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅲ):MM5嵌套结果

内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅲ):MM5嵌套结果

利用中尺度气候模式MM5计算黑河山区流域2月11日到6月30日的日降水量、2.0 m高度的`日平均气温和潜热,并将其嵌套到DWHC模型中.MM5运行周期为10 d,积分步长为3 s,空间分辨率为3 km.保持DWHC模型土壤参数、植被参数、经验参数和可调参数等不变,仅对模型初始参数进行了调整,利用最近距离法(nearest)将MM5输出结果插值到1 km×1 km格点上,所计算的黑河干流出山口日平均流量与实测序列的NSE＝0.79,B＝-0.79(%),EV＝0.79,R2＝0.81.利用基于三角网格的立体插值法(cubic)所获结果与此相当,NSE＝0.79,B＝-0.65(%),EV＝0.79,R2＝0.80.这说明利用MM5-DWHC嵌套模型来模拟流域日平均流量是可行的.MM5-DWHC嵌套模型在径流模拟方面,比利用地面资料驱动结果要好.MM5-DWHC嵌套模型的计算结果表明,内陆河高寒山区流域存在明显的浅表产流特征,这与地面观测资料驱动结果一致.模型调试结果表明,MM5输出结果存在某种奇异性,且输出的非汛期降水量明显偏大.

作者：陈仁升高艳红康尔泗吕世华吉喜斌阳勇 CHEN Ren-sheng GAO Yan-hong KANG Er-si L(U) Shi-hua JI Xi-bin YANG Yong 作者单位：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃,兰州,730000 刊名：地球科学进展 ISTIC PKU英文刊名：ADVANCES IN EARTH SCIENCE 年，卷(期)：2006 21(8) 分类号：P3 关键词：中尺度大气模式气象因子初始参数奇异性

篇3：内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅱ):地面资料驱动结果

内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅱ):地面资料驱动结果

以黑河出山日平均流量作为对比,利用26个降水站点、11个气温站点和14个潜在蒸发站点日资料,模型设计了6套气象因子空间分布方案,进行数值模拟试验,结果表明,在黑河流域现有观测站点的情况下,利用各种空间插值方法所得结果基本相当,考虑地面高程的三维插值与不考虑地面高程的二维插值结果相差不大,补充距离研究区较远的站点观测资料,模型结果反而变差.最终模型采用基于二维算法的最近距离法(nearest),利用20资料校正模型,计算与实测黑河日出山平均流量序列的'效率系数为0.6101,平衡误差为0.0808%.以资料验证模型,效率系数和平衡误差分别为0.6270和-2.9824%.模型基于水热连续方程模拟了黑河山区流域水热交换和耦合过程,探讨了流域的水量平衡,分析了水量平衡因子的时空分布,其模拟结果表明,内陆河高寒山区流域主要为浅表产流,高山草甸具有拦蓄降水和水源涵养作用,并反映了高山地区浅表土壤地下厚层冰的聚集过程.各种模型结果与本区野外实际调查结果基本一致,也符合当前对寒区流域水文循环过程的定性认识.

作者：陈仁升康尔泗吕世华吉喜斌阳勇张济世 CHEN Ren-sheng KANG Er-si L(U) Shi-hua JI Xi-bin YANG Yong ZHANG Ji-shi 作者单位：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃,兰州,730000 刊名：地球科学进展 ISTIC PKU英文刊名：ADVANCES IN EARTH SCIENCE 年，卷(期)： 21(8) 分类号：P3 关键词：数值试验水量平衡空间插值地下冰产流特征

篇4：黑河流域水-生态-经济发展耦合模型及应用

黑河流域水-生态-经济发展耦合模型及应用

以系统动力学模型为依据,根据黑河流域生态系统、生产系统和生活系统相互作用形成的水-生态-经济协调发展耦合关系式,建立了黑河流域水-生态-经济协调发展耦合模型;通过动态模拟和综合调试,从众多实验方案中选择生成水-生态保护型发展方案(WEP)、水-经济高效型发展方案(WEH)、水-生态-经济协调型发展方案(WEE)3种有效方案.认为WEE方案耗水量介于WEP和WEH之间,经济效益和生态环境效益都比较显著,同时兼顾了黑河流域的经济发展目标和生态环境保护目标,虽然单纯从经济发展或生态保护角度分析,不是最好的方案,但从流域可持续发展和建设流域生态经济带的角度分析,却是一个最优化的`方案.进而对WEE方案对应的水-生态-经济协调发展趋势做了分析.认为未来30年流域需水总量总体呈缓慢增加趋势,流域用水结构逐步呈合理化方向演变,流域上、中、下游需水总量和结构的动态变化趋势不尽一致,农业用地结构、粮-经-草种植结构和产业结构都不同程度地朝着合理化方向发展,单方水产值及经济效益总体呈显著增加趋势.

作者：方创琳鲍超作者单位：中国科学院地理科学与资源研究所,北京,100101 刊名：地理学报 ISTIC PKU英文刊名：ACTA GEOGRAPHICA SINICA 年，卷(期)： 59(5) 分类号：关键词：黑河流域水-生态-经济协调发展耦合模型综合调控

篇5：脆性材料热-力耦合模型及热破裂数值分析方法

脆性材料热-力耦合模型及热破裂数值分析方法

针对混凝土、岩石等脆性材料,利用热传导和热-力耦合的相关理论,并结合材料在细观尺度上的损伤演化规律,提出了一种考虑损伤的热-力耦合模型,并在原有材料破坏过程分析系统RFPA(Realistic Failure Process Analysis)模型的基础上建立了脆性材料热破裂过程分析的数值模拟方法.该方法考虑了脆性材料在细观层次上力学性质的.非均匀性(包括强度、弹模、传导系数等),并通过统计分布函数建立了宏、细观力学性能之间的联系.对不同均匀程度材料的数值模拟结果表明:材料的非均匀性对热传导规律、热应力分布以及热破坏模式有较大的影响.材料热力学性质的非均匀性加剧了材料内部热应力分布的非均匀性,这是致使非均匀材料热破裂的一个重要因素.对稳态和瞬态热传导两种条件下的脆性介质破裂过程模拟分析表明,考虑瞬态热传导计算所得到的破裂区小于相同条件下稳态热传导所得到的结果,表明在热破裂过程分析中,应注重考虑瞬态热传导对破裂过程的影响.

作者：唐世斌唐春安李连崇梁正召 TANG Shi-bin TANG Chun-an LI Lian-chong LIANG Zheng-zhao 作者单位：大连理工大学,土木水利学院,大连,116024 刊名：计算力学学报 ISTIC EI PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL MECHANICS 年，卷(期)： 26(2) 分类号：V211.3 关键词：瞬态热传导热-力耦合非均匀性破裂过程

篇6：分布式水文模型构建及在黄河区间流域的应用

分布式水文模型构建及在黄河区间流域的应用

选择位于黄河支流洛河中游的长水-宜阳区间流域作为研究对象,基于数字高程模型,计算栅格水流方向、集水面积和栅格演算次序,为产汇流计算打下基础.把1个栅格单元作为1个小子流域,基于栅格采用新安江模型进行产流计算,采用Muskingum-Cunge算法进行河道洪水演算.结果表明,基于DEM的分布式水文模型在洪峰误差控制和过程拟合等方面表现较好,洪水模拟具有较高的精度.

作者：李巧玲菅浩然李致家姚成 Li Qiaoling Jian Haoran Li Zhijia Yao Cheng 作者单位：李巧玲,李致家,姚成,Li Qiaoling,Li Zhijia,Yao Cheng(河海大学水资源环境学院,江苏,南京,210098)

菅浩然,Jian Haoran(黄河水利职业技术学院,河南,开封,475003)

刊名：水力发电 ISTIC PKU英文刊名：WATER POWER 年，卷(期)： 32(10) 分类号：P64 关键词：数字高程模型新安江模型栅格单元黄河区间流域

篇7：水文网络模型在分布式流域水文模拟中的应用

水文网络模型在分布式流域水文模拟中的应用

水文网络模型是地理信息系统对流域实际河网水系的一种规范化描述,它采用拓扑关系来确定流域水流的`空间聚合与分散.准确地描述水文网络对成功模拟流域水流的空间分布起着至关重要的作用.水文网络数据模型的关键在于如何表达水文网络的构成要素,以及如何建立要素间的拓扑关系.本文重点阐述了水文网络模型在分布式流域水文模拟中的应用.实例研究证明,采用水文网络模型来表达流域河网水系结构有助于准确地模拟流域上水流的空间与时间分布.

作者：熊立华郭生练陈华林凯荣程进强 XIONG Li-hua GUO Sheng-lian CHEN Hua LIN Kai-rong CHENG Jin-qiang 作者单位：武汉大学,水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北,武汉,430072 刊名：水文 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF CHINA HYDROLOGY 年，卷(期)： 27(2) 分类号：P333.2 关键词：水文网络拓扑关系分布式水文模型地理信息系统

篇8：基于空间分布式汇流时间方法的流域洪水模拟模型及应用研究

基于空间分布式汇流时间方法的流域洪水模拟模型及应用研究

基于空间分布式汇流时间方法的流域洪水模拟模型采用SCS模型,进行空间分布净雨强度计算.格网单元的流向用流域的DEM来确定,出口的直接径流就是在各个汇流时间段内到达出口的所有格网单元的体积流之和.模型结构简单、参数物理意义明确.基于对该模型的原理和运行流程的'描述,以浙江皎口水库流域为例,对该流域的1979～中的6场洪水的径流过程进行模拟.结果显示,皎口水库流域小时径流模拟值与实测值曲线拟合度较好,水量拟合指数平均值为1.04,平均模型效率系数为0.68.

作者：谢华都金康胡裕军吴从晖严为洁 XIE Hua DU Jin-kang HU Yu-jun WU Cong-hui YAN Wei-jie 作者单位：谢华,都金康,胡裕军,严为洁,XIE Hua,DU Jin-kang,HU Yu-jun,YAN Wei-jie(南京大学,城市与资源系,江苏,南京,210093)

吴从晖,WU Cong-hui(南京陆军指挥学院,作战实验中心,江苏,南京,210045)

刊名：测绘通报 ISTIC PKU英文刊名：BULLETIN OF SURVEYING AND MAPPING 年，卷(期)： “”(12) 分类号：P2 关键词：空间分布式汇流时间 GIS RS 皎口水库流域

篇9：分布式水文模型在流域水资源开发利用中的应用研究进展

分布式水文模型在流域水资源开发利用中的应用研究进展

简要阐述了我国水资源开发利用和管理研究的基本状况.指出目前的水资源管理是基于一定水文规律的现状水资源的调控与开发利用.认为在自然和人类活动的双重作用下,水文循环规律发生了变化,具有物理基础的分布式水文模型将为研究宏观尺度上变化环境下水文循环规律和开发利用流域水资源提供科学有力的工具.回顾了国内外分布式水文模型的研发现状,认为目前我国分布式水文模型的研究开发还不能适应水资源开发利用和管理的'现状,开发具有物理基础的分布式水文模型将为我国水资源开发利用和管理提供技术支撑和保障.最后给出了分布式水文模型建立过程中模型结构、尺度及模型参数的确定过程中存在的问题及处理方法.

作者：刘金涛冯杰张佳宝 LIU Jin-tao FENG Jie ZHANG Jia-bao 作者单位：刘金涛,LIU Jin-tao(河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京,210098;中国科学院南京土壤研究所,南京,210008)

冯杰,FENG Jie(河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京,210098)

张佳宝,ZHANG Jia-bao(中国科学院南京土壤研究所,南京,210008)

刊名：中国农村水利水电 ISTIC PKU英文刊名：CHINA RURAL WATER AND HYDROPOWER 年，卷(期)：2007 “”(2) 分类号：P331 关键词：水资源分布式水文模型流域水文循环