MIKE11-NAM模型结构解析及应用
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更新于2024-07-12
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"MIKE11是一个广泛应用的水文模型,尤其在模拟和管理水资源方面。本教程聚焦于MIKE11的模型结构及其在降雨-径流模型(NAM)中的应用。NAM是一种简单而定量的陆相水文循环模型,用于描述四个相互作用的储水层。课程涵盖了从NAM的介绍到MIKE11不同模块的讨论,包括降雨、蒸发、径流组分、地下水补充以及水质和沉积物运输等方面。"
MIKE11-NAM模型主要由以下几个部分组成:
1. 土壤湿度剖面(SOIL MOISTURE PROFILE):这一部分关注的是土壤中的水分存储和转移。深度(Depth)、最大存储深度(Lmax)和当前深度(L)共同决定了土壤的水分状态。地下水位(GWL)和饱和度(Sy)是关键参数,影响着水分向地下层的渗透。此外,模型还考虑了地下水位对土壤湿度的影响。
2. 地下水储存(GROUNDWATER STORAGE):根区(Root Zone)的水分动态由GWPump模块处理,该模块可能涉及抽水活动。基础流量(BaseFlow, BF)和基流输出(GWLBFo)代表了地下水向河流或湖泊的自然排放。 CKBF(Check Dam Base Flow)是控制坝基流的参数。
3. 下层储存(LOWER ZONE STORAGE):这部分模型关注地下水层以下的水分存储和传输,包括Lmax、L、上涌(BFu)和深层排水(DL)。深层排水可能影响到地下水的再补给。
4. 表面储存(SURFACE STORAGE):这部分包含地表水的动态,如地表水位(U)、最大水位(Umax)、出流(OF)、入流(IF)和地面蒸发(G)。降水(RAIN)、雪(SNOW)和雪的储存(SNOW STORAGE)也在这里被考虑,其中P表示降水量,Ps是积雪系数,与温度(Temp)一起决定融雪量(Qmelt)。当温度低于某一阈值(T0)时,不发生融雪,反之则按特定公式计算。
5. 融雪过程:积雪储水层是可选的,只有在考虑融雪时才需要温度数据。融雪径流(Qmelt)的计算涉及到融雪系数(Csnow),并且与雪的储存量(Ssnow)和积雪持水系数(Cwr)相关,影响着地表径流(PS)。
6. 地表储水层:这部分模拟地表水的积累和释放,如地表水位(U)、最大水位(Umax)、出流(OF)和内流(IF)。地表储水层的蒸发(Evaporation, Ep)和实际蒸发(Actual Evaporation, Ea)以及水面蒸发率(Owp)、饱和蒸发率(Ofc)和饱和蒸发量(Osat)也是重要参数,影响地表水的损失。
MIKE11-NAM模型通过这些复杂的相互作用,为水文学家和水资源管理者提供了一种工具,用于理解和预测降雨如何转化为径流、地下水位的变化以及地表水的动态。在实际应用中,模型参数的设置和校准是关键,以确保模型能够准确反映特定地区的水文条件。通过MIKE11的用户界面,可以方便地配置模型、输入数据并分析结果。此外,模型还可以扩展到包括水质和沉积物运输等更复杂的水环境问题。
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