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数据,建立了研究区各级河流断面概化模型:(1)绘制 2010—2015年皇甫川流域及与其紧邻流域共 34
个水文站的河流实测断面,按梯形断面概化并验证;(2)将实测断面对应的最低河流级别作为断面概
化模型中高、低级别河流的分界;( 3)基于研究区域及紧邻流域的高分辨率 DEM,提取了 65个河流断
面,按三角形 (底宽为 0的梯形) 概化低级别河流断面并验证;(4)基于多源遥感资料,提取了皇甫
川流域的 3个梯形断面。基于上述流程,完成了对皇甫川流域各级河流断面的概化。
4.1 基于实测数据概化断面形态 在黄河中游基于 SRTM 90m DEM数据共获得 8级 DNET河流,依
此将断面分级。由高分辨率 DEM所提断面知 1—3级低级别河流断面近似 “V” 型;水文站实测断面
对应河流级别为 4—8级,近似呈梯形。
统计实测断面,综合比对断面所处级别后,按梯形(三角形为底宽为 0的梯形)概化 [25,34] 。改进后
的 DYRIM模拟径流过程时,将按河流级别调用概化断面。概化后的断面几何参数见表 1。
表 1 水文站实测及高分辨率 DEM概化断面几何参数
级别 位置 左岸坡度 tan θ 1 右岸坡度 tan θ 2 级别 位置 左岸坡度 tan θ 1 右岸坡度 tan θ 2
桥沟流域 高家堡站
1 1.10 0.89
油房渠流域 高家川站
纸坊沟流域 申家湾站
2 0.65 0.44
岔巴沟流域 韩家峁站
6 0.44 0.25
纸坊沟流域 安塞站
3 0.56 0.54
岔巴沟流域 赵石窑站
岔巴沟流域 横山站
0.52 0.42
皇甫川源区 殿市站
子长站 转龙湾站
4
青阳岔站 王道恒塔站
0.50 0.40
李家河站 神木站
贾家沟站 温家川站
杏河站 7 延川站 0.32 0.30
枣园站 延安站
5 马湖峪站 0.43 0.34 甘谷驿站
曹坪站 绥德站
马王庙站 大宁站
皇甫站 丁家沟站
沙圪堵站 白家川站
6 0.44 0.25 8 0.41 0.22
高石崖站 河曲站
新庙站 府谷站
注:桥沟、油房渠、纸坊沟、岔巴沟流域及皇甫川源区断面为基于高分辨率 DEM数据提取得到。
4.2 基于遥感观测提取断面形态 现有研究对缺资料河流断面的提取多基于河相关系 [36] 或由水槽实
验推导出的经验公式 [36] ,研究区域多为大江大河的下游,对山区河流、低级别河流的研究相对较少。
皇甫川流域暂无相关研究且仅有 2个实测断面,为更准确地概化各级断面,除参考实测资料外,还尝
试基于遥感观测的河宽、水位提取河流断面。
4.2.1 多源遥感观测的河道断面提取原理 遥感观测断面形态,需提取断面关键几何参数,再依据图
3所示方法获取。由于研究区域内的低级别河流河道极窄,即便通过高分辨率卫星也难以提取 [37] ,因
此本方法适用于级别相对较高河流。
基于多源遥感观测提取河流断面形态的步骤如下:
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