北京市漫水河流域山区洪水模拟研究

第３１卷第２期２０１３年２月　　　

（）文章编号：１０００７７０９２０１３０２００６４０４－－－

水　电　能　源　科　学

ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＰｏｗｅｒ　　　Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．１３

Ｆｅｂ．２０１３　　　

北京市漫水河流域山区洪水模拟研究

２

，贾更华３，杜小聃４，雷晓辉２宋万祯１，

（中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室，１．天津大学建筑工程学院，天津３０００７２；２．

）北京１天津３０００３８；３．水利部太湖流域管理局，上海２００４３４；４．天津市耀华中学，０００４０

摘要：北京市山丘地区洪水具有汇流快、历时短、破坏强的特点，多发于夏秋季汛期，损失惨重。为此需建立水文预报系统，采用分布式水文模型（和马斯京根汇流模型演算方法分别进行产、汇流计算，模拟ＥａｓＤＨＭ）ｙ再现漫水河站近几十年内发生的洪水事件。结果发现，率定期参数敏感性分析和优化之后的模型模拟精度有明显提高；验证期模拟洪水发生年份距离模型率定年份越近模拟效果越好，且模拟洪水的洪量模拟效果优于洪峰模拟。

关键词：山丘区；ＥａｓＤＨＭ模型；洪水预报模型；敏感性分析ｙ

＋

中图分类号：．９ＴＶ１２２

文献标志码：Ａ

２

，占总面积０４１７．５ｋｍ　　　北京市山区面积约１

由北向南依次为中的６２．０％。地貌由西向东，１］

。北京地山、低山、丘陵、洪冲积台坡地和平原［

产流模型与马斯京根模型模拟计算了产流量和汇模拟效果较好。流量，

区属暖温带半干旱半湿润大陆性季风气候，平均山区、平原多年平均降水量年降水量５９５．０ｍｍ，分别为５９０．７、６００．０ｍｍ。暴雨最早出现于４月上旬，最晚１集中期７月下旬～８月上０月下旬，旬，日平均暴雨在７０～９５ｍｍ之间。由于山区面积大，加之近几十年来植被破坏严重，暴雨过后山区极易发生泥石流和洪涝灾害。１９４９～１９９０年发生大小洪涝灾害的年份有３累计受灾面积１年，

４２

：其中重大涝灾９场，累计受灾面ｈｍ１８４．６７×１０

４２

。针对分布式水文模型在大积１ｈｍ２９．４０×１０

!　数据来源与模型参数

!$!　数据来源

建模所用ＤＥＭ数据来自美国联邦地质调查）局（的ＨＹＤＲＯ１ｋ。先参照实测河网对原ＵＳＧＳ始Ｄ然后利用ＥＥＭ进行修正，ａｓＤＨＭ自带的ｙ水文分析模块对修正后Ｄ生ＥＭ数据进行填洼、成流向、计算流入累计数及提取河道等一系列计得到模拟河网。再采用自主开发的通用子流算，

域划分算法划分子河道编码、流域，并在此基础上划分子流域内部单元。土地利用源信息采用中国科学院的全国分县土地覆盖矢量数据。土壤数据为中国科学院南京土壤研究所的土壤数据库，该数据以２ｋ并给出土层深度处ｍ×２ｋｍ为栅格，于０～１０、１０～２０、２０～３０、３０～７０、０ｃｍ总共＞７

砂粒和粉粒的粒径组成。模型５层的土壤黏粒、

自带全国的土地利用和土壤数据，建模时可根据研究区域轮廓筛选出相关部分数据资料并进行参数计算。!$"　模型参数

流域应用时计算速度低、模型参数率定困难等问题，提出了“计算分区”和“参数分区”概念，提高了分布式水文模型参数识别的自动化程度和模型率定及建模效率，降低了模型参数识别的经验

２～４］

。Ｅ性［其水循ａｓＤＨＭ支持多种空间结构，ｙ

环过程模拟核心模型采用模块化和组件式的开发思想，其产流、汇流、蒸发和地下水等模块均支持多种算法，增强了水循环过程模拟的灵活性和扩展性。为此，本文采用ＥａｓＤＨＭ模型为北京市ｙ山丘区洪水建模，利用水文预报系统（ＥａｓＤＨＭ）ｙ

，收稿日期：修回日期：２０１２１００５２０１２１１０８－－－－

；基金项目：国家自然科学基金资助项目（水利部公益性行业科研专项经费基金资助项目（５１０２１０６６）２０１００１０２４，）２０１１０１０２６，２０１１０１０２４

，：ｗ男，博士研究生，研究方向为水文预报，作者简介：宋万祯（Ｅ－ｍａｉｌａｎｚｈｅｎ２００６＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ１９８７－）ｇ，：通讯作者：雷晓辉（男，高级工程师，研究方向为水文水资源，１９７４Ｅ－ｍａｉｌｌｘｈｉｗｈｒ．ｃｏｍ－）＠

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