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大伙房流域降雨径流模型

大伙房流域降雨径流预报模型又简称“DHF”模型，该模型于1973年由辽宁省大伙房水库管理局刘爱杰、王本德等人提出，至今已使用30余年，为水库洪水调度做出了很大贡献。

“DHF”模型是适用于我国湿润地区的超渗产流模型，目前已在辽宁省多个水库的水情自动测报系统中使用，效果较好。

建立在“DHF”模型基础上的降雨径流预报方案，在大伙房流域经过调试和精度验证后进行使用，在使用中平均精度令人满意。尤其在“957”特大洪水调度中，发挥了显著作用，准确预报出了第一非常溢洪道溢流时间和水库最高库水位，为省防制定调度决策提供了科学依据，使水库工程发挥了强大的调蓄作用，最大限度地配合了下游抢险，共减免下游直接经济损失74.89亿元。

“DHF”模型由两部分组成，一是八参数超渗产流计算模型，引用双层入渗曲线进行扣损计算，并以抛物线描述表层蓄水量和下层渗率的分布状况；二是八参数变强度、变速度的经验单位线汇流计算模型，参数随降雨分布而变，采用“前期影响净雨”描述汇流速度的变化。这是一个集总的概念模型，模型的参数多半在满足其物理意义的前提下确定，只有6个需要优选法选定或试错法确定。

1大伙房模型概化流程

流域下垫面分为表层、下层和地下水蓄存三部分，计算流程如图10-1所示。

2大伙房模型产流计算

产流模型将下垫面分为表层，下层和深层三部分。表层土壤中的张力水蓄量与植物截流、填洼储存合称表层蓄水量，其极值为表层蓄水容量；下层土壤中的张力水蓄量称为下层蓄水量，其极值为下层蓄水容量；地下水储水层的蓄水量以表示，其极值为地下水库蓄水容量。

图10-1大伙房产流模型概化流程图

其中：

S0-表层蓄水容量；

U0-下层蓄水容量；

D0-下层蓄水容量（U0）与地下水库蓄水容量（V0）之和；

g-不透水面积占全流域面积之比值；

Kc-流域蒸散发能力与大水体蒸发量的比值；

A-表层蓄水容量曲线形状参数；

B-下渗率抛物线分配曲线形状参数；

K-下层下渗曲线曲率；

2.1不透水面积上的径流计算

根据上面的流程图，不透水面积上直接产生径流，通过下式来计算：

（1）

（2）

式中P为时段降雨量，KC是流域蒸散发能力与ER大水体蒸发量的比值，C为日降雨观测的时段数，g为流域不透水面积占总流域面积的比值。

2.2地面壤中流的计算

地面壤中流通过下式计算

（3）

2.2.1表层扣损R的计算

当时，（4）

当时，（5）

式中Sa是表层流域平均蓄水量，Sm是相应于Sa的点蓄水量；a为曲线形状参数。Sm和Sa由下式计算得到：

（6）

（7）

式中为表层点最大蓄水量，当时，则，并有

（8）

其中通过下式来计算：

（9）

2.2.2下渗计算

时段平均总下渗率与的关系:

(10)

时段平均下层下渗率与的关系:

(11)

其中，和的关系如下:

(12)

和分别是反映总下渗和下层下渗曲线曲率系数；是的函数，二者的关系式如下:

(13)

是下层蓄水容量与地下水库蓄水容量之和。

2.2.3径流深计算公式

总径流y的计算公式：

(14)

当时，得

(15)

地面壤中流的计算公式：

当时，

(16)

当时，

(17)

和通过下列两式计算