基于不规则网格的物理性流域水文模型研究

物理性水文模型由于具有严格的物理基础，模型参数具有明确的物理意义，能够很好地描述水文过程，从而成为水文模型研究的重要发展方向。传统的物理性流域水文模型基于规则网格建立，具有便于差分方程建立和数值求解等优点，但不能高效地描述流域特性的空间变异特性，在应用于大流域时受制于目前的计算能力，因而只能采用较粗的网格，从而无法充分利用大量高精度观测数据，并降低了模型参数的物理性。在遥感等空间观测技术迅速发展的条件下，规则网格模型的这一缺点成为限制其进一步发展的障碍。本申请以不规则网格为中心开展研究，在深入分析流域下垫面和气象强迫空间变异性对水文系统影响机制的基础上，采用描述不同介质中水流运动规律的统一的数学物理方程建立基于不规则网格的物理性流域水文模型，应用有限体积法进行数值求解并采用并行计算方案。通过本研究可在保持参数物理性的前提下，同时提高模型的模拟精度和计算效率，为流域水文模拟提供新的发展途径。