嵌套森林流域分布式降雨一径流模型及尺度转换

分布式水文模型和水文过程尺度转换是当前国际水文学研究的热点和难点，然而，在国内这方面研究尚处起步阶段。本文选择四川崛江上游一级支流杂谷脑河森林流域，首先对流域内杂谷脑、桑坪两水文站1962-2002年月径流实测序列进行小波分析，了解该流域径流变化趋势和周期特征；在已有常规气象数据基础上，提出了流域尺度实际蒸散量的估算模式，其参数的物理概念明确，可移植应用到同类生态分区的流域，改变了以往多数参照使用作物蒸发量经验公式的现状，为分布式模型的实际蒸散量的估算提供了有力工具；依据水文观测资料和流域特征，构建高山峡谷地区嵌套森林流域分布式降雨一径流模型，模型主要考虑的水文过程包括植被截留、蒸散、土壤入渗、坡面漫流、饱和壤中流、回归流、河网汇流等，并在中尺度流域进行验证，模拟结果显示，该模型能够较为合理的模拟研究区降雨一径流过程，效率系数达到0.6以上；应用该模型模拟米亚罗站上游、杂谷脑水文站上游、桑坪水文站上游（即整个杂谷脑流域）三个尺度的嵌套流域的降雨一径流过程，探索分布式模型进行尺度转换的效果及可行性，结果表明，只要能够满足模型参数和输入数据在时间尺度和空间尺度上的转换，就可以通过相同的模型结构在226km~2-4619km~2（单元格尺度为150m-500m）尺度范围内，应用本文构建的分布式模型进行降雨一径流过程的尺度转换。