CQOF CKIF TOF TIF TG CK12 CKBF 坡面流量和入渗量。控制峰值流量 由地表储水层排泄出的壤壤中流排水常数 中流。控制峰值产生的时间相位 产生坡面流所需的最低土坡面流临界值 壤含水量 产生壤中流所需的最低土壤中流临界值 壤含水量 地下水补给临界值 产生地下水补给所需的最低土壤含水量 坡面流和壤中流时沿流域坡度和河网来演算间常量 坡面流 演算地下水补给。控制基基流时间常量 流过程线形状 坡面流系数 0- 1 500 -1000 hr 0-1 0-1 0-1 3-48 hr 500-5000 hr 在模型率定过程中,通常需要考虑下列几项:
1. 平均模拟径流量与实测径流量吻合(总水量平衡) 2. 过程线的形状吻合
3. 流量峰值吻合(主要是时间、流量大小以及水量的吻合) 4. 低流量吻合
在率定过程中以上四项都要考虑。如果它们是同等重要的,那么就需要想办法均衡它们。如果某一项相对更重要,那么这一项需优先考虑。
NAM带有一个自动率定程序,它可以自动率定此9个最重要的模型参数。自动率定工具基于使四个不同率定目标达到最佳,这四项是总水量平衡、过程线总体形状、高流量和低流量。对于有9个率定参数的模型率定,最大模型迭代次数通常在1,000-2,000次就可以保证一个有效的率定,率定过程通常可以在30-60 CPU秒内完成。
NAM是概念性、集总型模型,所有参数都有一定的物理含义,但由于参数值反映的是各子流域的平均条件,无法通过实测获得,因此必须进行率定。NAM的率定通常需要3-5年长序列的水文、气象观测资料。
练习:
MIKE 11 培训\\上海\\2008年7月 4
1)建模
对160 km2的LIVER河流域进行降雨径流计算。建模所需时间序列数据(在目录“NAM练习文件”中):
MEAN RAIN - 流域面降雨资料 EVAP - 实测蒸发资料 QOBS - 实测径流资料
初始参数值(不模拟融雪和灌溉):
子流域面积 地表储水区最大含水量 根区储水区最大含水量 坡面流系数 壤中流常数 生成坡面流的根区临界值 生成壤中流的根区临界值 坡面流时间常数 地下水流域面积比 生成地下水补给的根区临界值 基流时间常数 A Umax Lmax CQOF CKIF TOF TIF CK12 CAREA TG CKBF 160 km 10 mm 150 mm 0.55 1,000 hr 0.40 0.00 24.0 1.00 0.00 2,400 hr 2 初始条件:
U/Umax L/Lmax 坡面流(m/s) 壤中流(m3/s) 基流(m3/s) 30.5 0.3 0 0 0 2)灵敏度分析
分析下列参数的量值改变对模拟结果所产生的影响。
序号. 参数 初始值 变化范围 MIKE 11 培训\\上海\\2008年7月 5
1 2 3 4 5 Lmax (mm) CQOF TOF CK12 (hr) CKBF 150 0.55 0.40 24 2,400 100 - 200 0.1 - 0.9 0.0 - 0.8 6 - 48 500 - 10,000 查看结果统计文件RRSTAT.TXT文件,参考NAM计算公式来解释参数改变对模拟结果的影响。主要是对下列水文特性的影响:
(1) 水量平衡
- 对比实测与模拟年径流总量 - 降雨、蒸发和径流
- 过程线组成部分(坡面流OF、壤中流IF和基流BF)
(2) 最小流量 (3) 最大流量
(4) 实测与模拟流量过程线的拟合 3)自动率定
设置自动率定的目标为总水量平衡。注意自动率定后参数值的变化以及率定精度的改善情况。
2 MIKE 11 HD建模所需信息
? 流域描述
- 河网形状,可以是GIS数值地图或流域纸图 - 水工建筑物和水文测站的位置
? 河道和滩区地形
- 河床断面,间距视研究目标有所不同,但原则上应能反映沿程断面的变化 - 滩区地形资料(有时有滩区的水位-蓄水量关系曲线也行),如果要模拟滩区行洪的话
? 模型边界处水文测量数据
MIKE 11 培训\\上海\\2008年7月 6
- 边界最好设在有实测水文测量数据处,如果没有就必须估算边界条件
? 实测水文数据(用于率定验证)
- 率定验证的数据越多,模型就越可靠,但工作量也会越大。
? 水工建筑物设计参数及调度运行规则
3 MIKE 11 HD 结构
MIKE 11 HD包含以下数据文件:
? 河网文件 (.nwk11) ? 断面数据 (.xns11) ? 边界条件 (.bnd11) ? 模型参数文件 (.hd11)
(时间序列文件.dfs0) MIKE 11 HD的模型结构见图3。
图3 MIKE 11 HD模型结构
边界文件 时间序列文件 参数文件 模拟文件 河网文件 断面文件
4 河网文件生成方法(.nwk11)
MIKE 11 培训\\上海\\2008年7月 7
河网文件是MIKE 11所有文件中最复杂的一个文件。河网文件建立方法有两种,以下分别介绍。
1、从传统的地图引入底图(注意严格按照以下步骤顺序操作) 1) 底图准备
扫描纸图,生成bmp文件,作为河网文件底图。确定地图的左下角和右上角坐标,左下角坐标可设定为(0,0)。
2) 引入河网底图
打开MIKE ZERO ,File ? New ? MIKE 11 ? River Network(见图4) ? OK,弹出一个新窗口(图5)? 输入河网模型区域的范围(即左下角和右上角坐标)? 输入刚才记下的背景图左下角和右上角坐标? OK, 出现河网文件视图(模拟区域暂时空白) ? 河网文件菜单Layers ?Add/Remove... ? 点击添加项目键
? 点击浏览按钮
, 引入刚才生成的bmp底图 ?回到河网文件视图,Layers ?Properties... ? 修正图像坐标Image Coordinates修正至底图坐标)。至此底图引入工作完成,河网文件的图像视窗中应显示底图。
图4
MIKE 11 培训\\上海\\2008年7月 8