基流分割方法浅谈

分类:博客, 水文 标签:,

基流分割是水文学中的一个基本问题,它在水文预报中的产汇流模型的模拟、流域水文分析计算、区域水资源评价和调查等问题中都具有十分重要的意义。

1基流分割的有关概念

基流是指补给河水的地下径流。降雨按照水流进入河道的路径可分为地表径流(直接径流)、壤中流(快速表层流)和基流(地下径流)三种。

洪水分析中经常需要将流量过程线分割成不同的径流成分,因而需要进行基流分割。

2基流分割方法

目前对于基流分割存在许多方法。总的来说,就我国而言,径流的划分主要有两步:先是从总径流过程中割去所谓的深层地下径流,采用的方法一般是取历年最枯流量的平均值或本年汛前最枯流量用水平线分割:然后再将剩下的径流划分为地面径流(又叫直接径流)和浅层地下径流,采用的方法一般是斜线分割法。而国外的径流水源划分一般是将总径流直接划分为地面径流和基流两个部分,基流的分割方法有单线性水库法,双线性水库法、滑动最小值法、数字滤波法等。

下面浅谈几种常用的重要的基流分割方法,以供学习和研究。

2.1直线分割法

直线分割法分为水平线分割法和斜线分割法。要将流量过程线分割成部分流量过程线,首先需要判断地表径流开始点,即流量过程线与前期稳定基流消退曲线的分叉点,即图中a点。接下来的关键就是要确定地表径流的终止点。

2.1.1水平线分割法

从实测流量过程线的起涨点a作一水平线交过程线的退水段于e点,即把e点作为地表径流的终止点。水平线ae就是该次洪水的地表地下径流分割线,ac线以下的就是基流。

2.1.2斜线分割法

将同一流域上的多条流量退水曲线组合在一起,画在同一坐标纸上,使其下部重叠,这样得到的组合线的下包线即为标准退水曲线。将标准退水曲线移绘到透明纸上,再将其覆盖到要分割的流量过程线的退水段上(注意比例尺要一致),使横轴重合,然后左右平移使两者退水段尾部吻合,则两线开始重叠的时刻,就可以作为地面径流的终止点。从实测流量过程线的起涨点a到地面径流终止点e连一斜线ae,ae线以下的即为基流。另外.也可以用半对数退水曲线来确定地表径流终止点。

2.2参数分割法

以地下径流形成的基本规律为基础,建立水库的蓄泄方程和水量平衡方程。联立求解,推导出地下径流分割的计算公式,再进行参数的优选。

2.3滑动最小值法

滑动最小值法由英国水文研究所提出,它将整个流量序列划分成以5天为一个单元的互不嵌套的块。然后确定这些块中的最小值,采用一定的规则确定由这些最小值所组成的拐点,将各个拐点连接起来得到基流序列。

2.4滤波法

滤波法为近年来国际上研究最为广泛的基流分割方法。它试图通过数字滤波器将信号分解为高频和低频信号,相应地将径流过程划分为地表径流和基流两个部分。

2.5水文模拟法

通常采用单一线性水库模型演算地下径流过程,也有用两个线性水库串联去分割河川基流。

3基流分割方法的比较

水平线分割法简便易行。对地下径流小,洪水历时短的流域比较适用。而对地下径流比重大、洪水连续时间长的流域,则会造成较大的误差,此时改用斜线分割法较为合理。

直线分割法虽简便,但较为粗糙,相比较而言参数分析法不仅可以求出地下径流总量,而且可以求出地下径流过程,但所需资料较多。

而滑动最小值法和滤波法属于自动分割法,方法较为简便,易于采用计算机自动实现,可以克服人工方法的主观性,能够快速有效地得到连续的基流过程。但是,它们没有严格的物理学意义,并且存在着一定的问题。

水文模拟法公式复杂,参数多,参数的优选基本上都要通过在计算机上进行大量的试算获得,但精度相对比较高。

4基流分割方法选用的建议

在选用基流分割方法时,首先要考虑的是不同方法的假定和适用条件。然后,在满足精度要求的前提下,根据实际情况和具体问题,灵活地选择一些概念清晰,方法简便易行的基流分割方法。此外,所选方法最好还要能和客观规律较好地吻合。

5结语

在实际应用中,基流分割的方法很多,也有各自的适用范围。当然,对于不同的基流分割的方法也存在着一定的争议。所以,我们应该进一步加强对水文规律的认识和研究,提出比较完善的基流分割的理论和方法,使之能更好的为人们的生产和生活服务。



分类:博客, 水文 标签:,

2 Responses to “基流分割方法浅谈”

  1. medical assistant  on 八月 7th, 2010

    I’ve recently started a blog, the information you provide on this site has helped me tremendously. Thank you for all of your time & work.

    • CnHUP  on 八月 8th, 2010

      welcome.


发表评论

You must be logged in to post a comment.