干旱区双层分布式融雪径流模型研究

干旱区双层分布式融雪径流模型研究

融雪径流在中高纬地带和山区既是重要的淡水资源又在一定的情况下以雪洪的形式造成很大的灾害,分析融雪径流形成机制,将为防汛、抗旱和水资源利用等问题提供决策依据。而流域水文模型是模拟径流形成、进行洪旱预测的主要途径。考虑融雪径流的产生同时受到积雪特征、水文要素及气象要素等影响,本文构建了一个基于物理机制的双层融雪径流模型,结合WRF中尺度数值预报模式、RS及GIS,在天山北坡军塘湖河流域对中小尺度融雪径流产生过程进行模拟研究。 文章首先通过DEM数字高程模型进行流域信息提取,通过世界土壤数据库和全国250米分辨率的土地利用数据集获取流域的土壤和土地覆被类型数据,并基于GIS、RS技术得到研究区积雪特征信息,然后利用WRF数字预报模式对研究区融雪期气象要素进行模拟,并将其与融雪径流模型进行耦合应用。对2010年WRF模拟结果分析显示,气温、太阳辐射、相对湿度、土壤温度和湿度等气象数据与实测数据拟合度较好,可以作为融雪径流模型的驱动数据。融雪径流产生的主导因素是气温和太阳辐射,同时在融雪后期受冻土层消融速率的控制。2009、2010年模拟的融雪径流过程与实际观测基本吻合,整体确定性系数在80%以上,空间上雪深变化与MODIS遥感数据拟合较好,对提高融雪水资源管理效率及对融雪洪水预警具有一定的参考价值。