[发明专利]一种分布式河北模型构建方法及其应用

摘要

本发明涉及一种分布式河北模型构建方法及其应用，包括下述步骤步骤1、流域概化；步骤2、以格网为研究单元，利用河北模型，建立格网产流模块；步骤3、以滞后演算法以及马斯京根法建立逐格网分布式汇流模块。本发明利用成熟的河北模型进行格网的产流计算，再进行逐格网汇流计算，模型充分考虑了下垫面等因素的空间分布不均匀的情况，并可实现与大气模式进行耦合，从而在提高暴雨洪水的预报精度的同时，延长遇见周期，对我国北方半干旱、半湿润地区暴雨洪水预报、流域水循环机理以及水资源规划、水资源统一管理调度等具有重要意义。

主权项

一种分布式河北模型构建方法，包括下述步骤：步骤1、流域概化；所述步骤1中流域概化依次进行格网的水流方向概化、子流域概化、流域水系概化以及流域边界概化，具体来说：a、格网的水流方向概化是对原始的DEM数据进行填洼处理，根据最陡坡度原则确定每一个格网的水流方向，并对格网进行编号，得到格网演算次序矩阵；b、子流域概化是按照一定的子流域出口断面格网阈值，确定属于子流域的格网，形成各子流域的边界；所述阈值是指格网的演算次序；c、流域水系概化是连接各子流域出口断面格网，形成概化的流域水系；d、流域边界概化是连接各子流域的边界，形成流域的边界；步骤2、以格网为研究单元，利用河北模型，建立格网产流模块；所述步骤2中以格网为研究单元，利用河北模型，建立产流模块，将天然径流分为地表径流和地下径流两种水源，先用下渗曲线和流域下渗能力分配曲线计算每一个格网的地表径流，再根据时段累积下渗量和流域蓄水容量分配曲线判断格网是否产生地下径流，并计算格网的地下径流量；步骤2中出现的河北模型为集总式河北模型；步骤3、以滞后演算法以及马斯京根法建立逐格网分布式汇流模块；所述步骤3中以滞后演算法以及马斯京根法建立逐格网分布式汇流模块，首先针对每一个子流域，通过格网演算次序矩阵，将每一个格网单元的地表径流、地下径流按照滞后演算法逐格网演算至子流域的出口断面格网；然后通过马斯京根法将各子流域的地表、地下径流演算至流域出口断面格网；在进行逐格网演算时，如果格网的土壤含水量未达到田间持水量，则上游网格的出流量首先补充格网的土壤含水量。