-
题名面向水文过程模拟的DEM子流域划分优化方法
- 1
-
-
作者
朱旭
周玉良
周平
吴成国
崔毅
张宇亮
-
机构
合肥工业大学土木与水利工程学院
-
出处
《湖泊科学》
北大核心
2025年第5期1759-1770,共12页
-
基金
国家重点研发计划项目(2023YFC3006605)
国家自然科学基金项目(42271084,52379006,52209011)
安徽省自然科学基金项目(2308085US13,2408055US007,2208085QE179)联合资助。
-
文摘
为解决直接利用原始DEM提取的模拟河网与实际水系存在偏差、影响子流域划分的问题,论文基于区域实际影像中的河流位置,提取研究流域的主河道;依据主河道栅格高程与垂直主河道方向的洼地栅格高程之差的最大值,降低主河道所在DEM栅格的高程值,并采用河网密度法确定河源的最佳集水面积阈值。结合我国一级小流域面积范围标准(50~300 km^(2)),以及每个子流域出口位于河网干流上的准则,确定合适的子流域划分数量及面积,并对不同的子流域划分方案下分布式新安江模型的日模和次模结果进行比较。桃溪流域应用结果表明:将实际水系主河道所在DEM栅格的高程降低40 m,基于河网密度法确定河源的最佳集水面积阈值为0.81 km^(2)后,所提取的模拟河网更加符合实际。子流域最佳集水面积阈值为108 km^(2),划分的子流域数量为7个,子流域的平均面积为213.2 km^(2)。对主河道所在DEM栅格的高程降低处理后划分的7和11个子流域分别记为方案A和B,未对主河道所在DEM栅格的高程降低处理划分的7个子流域记为方案C。利用桃溪流域1982—2022年水文气象资料对日径流过程进行模拟(1982—2012年为训练样本,其余为验证样本),方案A、B、C在训练期的确定性系数分别为0.87、0.87、0.86,验证期分别为0.90、0.91、0.90,模拟精度基本一致。选取20场洪水进行次洪模拟,以洪峰、洪量和峰现时间误差为精度评定指标,方案A、B、C下的合格场次分别为19、19、16场;以确定性系数为精度评定指标,方案A、B、C下的平均确定性系数分别为0.93、0.94、0.93。方案A和B的洪水模拟合格率高于方案C,而划分为7个子流域的方案A相较于11个子流域的方案B在精度上无明显差异。可见对主河道所在DEM栅格进行高程降低处理,以子流域面积处于我国一级小流域面积范围标准(50~300 km^(2))内、子流域出口位于干流上的准则进行子流域划分是合理可行的。
-
关键词
流域划分
河网提取
河网密度法
集水面积阈值
DEM
实际水系
桃溪流域
-
Keywords
Watershed division
river network extraction
river network density method
catchment area threshold
DEM
actual water system
Taoxi watershed
-
分类号
P333
[天文地球—水文科学]
-
