Page 47 - 2023年第54卷第8期

础上改进了 ＤＹＲＩＭ，模拟了黄河源区 １９５６—２０１４年的径流过程，进一步提高了缺资料地区径流模拟的精
度，文献［ １１］也通过考虑植被、淤地坝的影响改进 ＤＹＲＩＭ。由于推广性较好，ＤＹＲＩＭ还被用于模拟和
预测珠江流域、闽江流域、南方山区河流、长江上游等区域的径流过程 ［１２ － １４］ 。
尽管 ＤＹＲＩＭ能模拟不同尺度、类型流域较真实的径流过程，但仍有较大提升空间。如 ＤＹＲＩＭ将
河道断面 简 化为 “ Ｖ” 形，虽 然能 较好反 映低级别 河流的 断面 特征 ［１５］ ，但 不能 用 以 模拟 高 级 别 河
流 ［１６］ ，即使通过模型率定、调参等方式降低因断面形态失真带来的误差 ［１２，１７］ ，仍会使模拟结果不能
反映真实的下垫面条件、水流情况，因此对土壤特性、水力要素的模拟偏离实际。可见，虽然 ＤＹＲＩＭ
的模拟效果整体较好，但仍需基于河流几何信息，获取更真实的断面形貌沿程变化，改进模型、提升
模拟效果。
本文以位于黄土高原的黄河一级支流皇甫川流域为研究区域，以多源遥感数据为主要数据源，提
取了河流表面信息及各级河流的断面形态，与 ＤＥＭ河网提取工具得到的线状河流水系组合，得到了
流域河道的边界条件。基于各级河流的断面形态，建立了 ＤＹＲＩＭ断面判别模块，改进了其汇流模型，
提升了径流过程的模拟效果，提高了洪水过程与水力要素的模拟精度。本研究可为探究基于多源遥感
数据获得较完整的河道边界条件、提升水文模拟效果及河流地貌演化等研究提供参考。

２ 基于断面判别模块的模型改进

ＤＹＲＩＭ是以 ＤＥＭ河网为核心，基于物理机理、分布式参数和连续计算时段，能较准确描述黄河
流域下垫面环境，较精确模拟黄河径流过程的分布式水文模型 ［７］ 。ＤＹＲＩＭ 模拟流域径流模拟时，涉
及其产流、汇流模型，本文主要针对汇流模型进行改进（图 １）。

图 １ ＤＹＲＩＭ产流及改进的汇流模型框架

２．１ 产流、汇流模型及数据输入 坡面产流是流域径流过程的起点，为了适应黄河中游超渗产流的特
点，ＤＹＲＩＭ产流模型采用土水势概念模拟地表入渗过程的变化，获得较精确的产流过程 ［８］ 。其后，
以每一个坡面及与其相邻沟道组成 ＤＹＲＩＭ的最小汇流单元———坡面 － 沟道单元，并假定坡面 － 沟道单
元产流直接作用于 单元出 口，按 自上 游至 下游 的拓 扑 关系 流 入 下 一 级 河 网 中 完 成 水 流 的 汇 集 与 演
进 ［１６］ 。支流入汇直接由各级径流叠加，水流演进过程通过断面判别模块调用扩散波、运动波法计算。
基于 ＤＹＲＩＭ产流、汇流模型的径流模拟需输入流域降雨、地形几何参数、下垫面参数，参数率定是
兼顾了模型实际意义的部分下垫面参数 ［１０］ 。
２．２ 断面判别模块 山区河流多不具备实测断面资料，仅能基于中、低分辨率的 ＤＥＭ 提取有限几何

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