DEM分辨率对碾子山流域水文模拟影响研究

摘要

对水文循环过程的研究一直是水文学领域研究的重点，水文循环过程是一个包含多个物理过程的复杂过程，其机理尚未被揭示，水文学家一般用抽象和合理概化的方法建立模型来模拟这一过程。美国陆军工程兵团的研发人员利用软件编写出了HEC-HMS水文模型，该模型的主要特点是包含了水文循环过程中的一系列过程，针对具体的物理过程有多种数学模型方法计算，可以根据流域实际情况选择不同模块进行组合计算，使得HEC-HMS模型具有广泛的适用性。
　　本文以黑龙江省碾子山区流域为研究对象，收集了流域的降雨资料和径流资料，整理出了7场对应场次的降雨径流过程；将碾子山区5m精度的DEM数据导入到HEC-GeoHMS水文模块中进行预处理，提取碾子山区流域的水文参数，利用HEC-HMS水文模型建立计算模型，设置水文参数初值，模型各模块分别选择初损稳渗法、SCS单位线法和马斯京根法进行组合计算，并对结果进行了参数率定，结果发现，洪峰流量误差很小，合格率达到100％，径流深指标合格率达到58%，确定性系数平均值是0.85，说明HEC-HMS水文模型在碾子山区流域适用性良好。
　　在前面5m精度的水文模型模拟的基础上，分别对精度为30m和100m的DEM数据进行预处理，重复以上步骤，得到30m和100m精度的水文模型，在进行场次降雨模拟时，模型水文参数选择与对应场次5m精度的水文模型选择一致，分析不同分辨率水文模型对水文模拟的影响。从模拟结果看，DEM分辨率对HEC-HMS的模拟确实存在一定的影响，洪峰流量、峰现时间均有一定的差异，峰现时间呈现规律是计算网格越大峰现时间越小，且精度较高的DEM数据模拟结果确定性系数一般也越高。

目录

声明

1 概述

1.1 研究背景及意义

1.2 水文模型综述

1.3 数字高程模型综述

1.4 研究内容及主要技术路线

2 研究区基本情况

2.1 研究区地理概况

2.2 研究区水文气象概况

2.3 研究区水文资料整理

3 分布式水文模型介绍

3.1 HEC模型概述

3.2 HEC-GeoHMS模块介绍

4 分布式水文模型在研究区的应用

4.1 模型的建立

4.2 模型参数率定

4.3 模拟结果与分析

4.4 不同分辨率DEM分布式水文模拟结果

5 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

致谢

参考文献