[发明专利]基于水文与水动力模型耦合的未控区径流预报方法

说明书

本发明提供一种基于水文与水动力模型耦合的未控区径流预报方法，其特征在于，包括：步骤1.利用SWAT模型构建控制区河网流域结构；步骤2.利用Delft3D模型构建未考虑未控区径流的湖泊水动力模型；步骤3.流域水文模型与湖泊水动力模型的耦合：构建未控区河网流域结构；构建整个流域的SWAT模型，计算未控区径流量；未控区径流量分配；构建考虑未控区径流的湖泊水动力模型；步骤4.未控区径流量模拟结果的验证：通过对比考虑未控区径流与未考虑未控区径流的湖泊水动力模型的出湖口径流的模拟精度，验证未控区径流模拟的有效性。

技术领域

本发明属于水利工程学领域，具体涉及一种基于水文与水动力模型耦合的未控区径流预报方法。

背景技术

未控区是指没有实测水文资料或者缺乏足够实测水文资料的区域。本发明中特指从上游控制区流域最下游边界延伸到下游积水水域上边界的无实测径流资料的区域。这一类型的未控区广泛存在于河流、湖泊和海洋边界的外缓冲区内。由于无实测水文资料，在水量估算中未控区常常被忽略，导致水资源量很难被准确计算，这对全球及区域水资源的管理和洪涝干旱的预防造成很大困难。由于未控区通常位于平原区，包括下游水体的洪泛区，地势平坦，河湖串联，水流湍急无固定流向，河网结构不稳定，没有固定的子流域界线，很难利用水文预报模型直接建模。未控区不稳定的河网、子流域结构，导致水文仪器无法准确测量其径流量，因此成为未控区。由于大部分水文预报模型都需要实测径流数据进行参数率定与验证，受限于无实测数据，未控区水文预报与结果验证成为难题。

针对未控区水文预报问题，国际水文协会(IAHS)于2003年正式启动未控区水文预测(PUB)的国际计划，从水文理论、遥感、对地测量及水量、水质等多方面探索新的水文模拟方法，尝试解决未控区水文预报问题。相关文献如下：

Tetzlaff,D.,Troch,P.A.,Uhlenbrook,S.,Wagener,T.,Winsemius,H.C.,Woods,R.a.,Zehe,E.,and Cudennec,C.:A decade of Predictions in Ungauged Basins(PUB)—a review,Hydrological Sciences Journal,58,1198-1255,doi:10.1080/02626667.2013.803183,2013.

Sivapalan,M.,Takeuchi,K.,Franks,S.W.,Gupta,V.K.,Karambiri,H.,Lakshmi,V.,Liang,X.,McDonnell,J.J.,Mendiondo,E.M.,O'Conell,P.E.,Oki,T.,Pomeroy,J.W.,Schertzer,D.,Uhlenbrook,S.,and Zehe,E.:IAHS Decade on Predictions in UngaugedBasins(PUB),2003–2012:Shaping an exciting future for the hydrologicalsciences,HYDROLOG SCI,48,857-880,doi:10.1623/hysj.48.6.857.51421,2003.

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SMEC X.Hydrological study of the Tana-Beles subbasins[J].Surfacewater investigation,MOWR,Addis Ababa,Ethiopia,2008.