基于元胞自动机的分布式洪水预报研究

摘要

以栅格DEM为计算单元,将每个栅格作为一个子流域处理,对基于超渗产流机制的大伙房模型进行栅格化,构建栅格型大伙房产流模型.采用元胞自动机模型实现汇流模拟,以栅格产流计算结果作为每个元胞的产流输入,利用二维圣维南方程作为转换规则,充分考虑地表径流、壤中流、地下径流3种水源之间的蓄渗关系,实现元胞之间的水量交换,最终构建基于元胞自动机和大伙房模型的分布式洪水预报模型.以大伙房水库为研究区域,采用历史30场典型洪水对模型进行参数率定及精度验证,利用空间信息和粒子群算法进行参数优选.研究表明:新建模型与大伙房模型具有相同的预报趋势,而且新建模型各项指标的拟合程度均比大伙房模型有所提高,说明利用新建模型进行洪水预报是可行的.