蓄满产流模型

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1、蓄满产流模型一、计算公式1、申（W）m 蓄满产流以包气带缺水量为产流控制条件，包气带缺水量分布用流域蓄水容 量曲线来表示。流域蓄水容量在流域内的实际分布情况是很复杂的，要想用直接测定土壤含 水量的办法来建立蓄水容量曲线是非常困难的。通常的做法是由实测的降雨径流 资料选配线型，间接确定蓄水容量曲线。多数地区经验表明，蓄水容量曲线可用 B 次抛物线来表示，即将式（3-3） 写为：W（W）二 1 - （1 -心）b（3-5）mW mm式中，B 流域参数，反映流域中蓄水容量的不均匀性，主要取决于流域的地形 地质土壤状况，一般取值约为0.20.4；W 流域参数，取决于流域气候和植被情况，南方湿润地区约为

2、100 mm150mm。2、WM流域蓄水容量曲线用 B 次抛物线表示后，由式（3-4）和（3-5），流域蓄水容量 为WM为：WM =予1-申(W)dWmm0(1 -知)BdWWm0mmWmm1 + B(3-6)3、A若流域起始蓄水量W，对应于蓄水容量曲线的A值，则:0AA W W AW =J 1申(W )dW =J (1 m-)dW = mm 1 (1 )1+B 0 m m W m(3-8)(3-7)00mmmm将式(3-6)代入(3-7)，整理后得：W 丄A = W 1 - (1 -加1+B mmWM4、R假设降雨起始时刻流域蓄水量为W，见下图中oabco的面积，可以看出，a0点左边蓄满，蓄

3、满面积为a，右边未蓄满，未蓄满面积为（1 a ）。在这种情 aa况下，若全流域降雨量为P,雨期蒸散发为E , PE产生的总水量为矩形gfbhg 的面积。因为横坐标是用相对数值 1.0 表示流域面积，所以 PE 产生的总水量 数值上仍等于P_E。在蓄水容量曲线ad段右边为未蓄满部分，abfda的面积表 示相应于P流域蓄水量的增量AW，即损失量。ad段左边为蓄满部分，根据水 量平衡方程，阴影部分gfbhg的面积为产流量，即：当 A + P - E W时,mmR 二（P E） （WM W ）（3-10）0式（3-9）和（3-10）即为流域蓄满产流量计算公式。 上面的产流量计算公式计算一场降雨的总产流

4、量，也可用于推求产流过程。 将一场暴雨过程划分为若干时段，然后逐时段计算其产流量，即得这场降雨的产 流量过程。5、水源划分（RS和RG）以上求得的是流域总产流量，包括地面径流和地下径流。如果进一步划分水 源，划分公式用（3-2），但由于有了产流面积变化的问题，所以要作相应的改变。首先，分析产流量 R 与产流面积 f 间的关系。由于雨强对产流量没有作用，产流量只决定于P E与W，所以，径流系数 等于径流面积。R _ dRP - E d (P - E)A + P 一 ER _ (P - E) - (WM - W ) + WM (1 - )1+b0WmmdRd (P - E)_ 1 - (1 - A

5、 + P 一 E ) B _ 1 - (1 - _) B _ fWW Fmmmm当 P - E FC、RG _ FC - (f) _ FC - (-) FP - E(3-11)RS _ (P - E - FC) - (f) _ R - FC - (f) _ R - RG FF当 P - E FCRS _ 0丿RG _ R6、关于模型模型结构：机理、公式、流程f一般性模型参数：流域水文特征f特殊性f B、WM、FC次洪参数：Wo、At、TNum模型输入： P 、 E模型输出： RS 、 RG二、程序流程与代码1、计算流程2、程序代码function RYUSSM(TNum,B,WM,FC,W0,

6、PEfile,Rfile,RGfile,RSfile) echo off clc%蓄满产流模型 Runoff Yield Under Saturated Storage ModelPE =zeros(TNum,1);A =zeros(TNum,1);RG =zeros(TNum,1);W =zeros(TNum,1);R =zeros(TNum,1);RS =zeros(TNum,1);filename1=PEfile;fp=fopen(filename1,rt);if fp=-1error(Error when opening training set file !); end for i=

7、1:TNumPE(i)=fscanf(fp,%f,1);end fclose(fp);WMM=WM*(1+B);W(1)=W0;for i=1:TNumA(i)=WMM*(1-(1-W (i)/WM)人(1/(1+B);if PE(i)=0.0;if PE(i)+A(i)FC; RG(i)=FC*(R(i)/PE(i); RS(i)=R(i)-RG(i);elseRG(i)=R(i);RS(i)=0.0;endW(i+1)=WMM/(1+B)*(1-(1-(A(i)+PE(i)/WMM)A(1+B);endR RG RSfilename3=Rfile; fid=fopen(filename3,

8、wt);if fid=-1error(Error when opening training set file !); end fprintf(fid,%fn,R);fclose(fid);filename4=RGfile; fid=fopen(filename4,wt);if fid=-1error(Error when opening training set file !); end fprintf(fid,%fn,RG);fclose(fid); filename5=RSfile; fid=fopen(filename5,wt);if fid=-1error(Error when opening training set file !); end fprintf(fid,%fn,RS);fclose(fid);18