GBHM (Geomorphology-Based Hydrological Model)

GBHM 模型是一个分布式流域水文模型,建立在 DEM 及 GIS 基础之上,以“山坡-沟谷(hillslope-valley)”的地貌特征来描述流域的地形并建立计算单元,采用物理控制方程描述流域水文过程,应用于流域水文循环过程的模拟,水文预报,水文模拟的不确定性研究等。

GBHMHydrological ModelGeomorphology

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GBHM

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Initial contribute: 2021-07-05

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清华大学水利系
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yangdw@tsinghua.edu.cn
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Classification(s)

Application-focused categoriesNatural-perspectiveLand regions
Method-focused categoriesData-perspectiveGeoinformation analysis
Method-focused categoriesProcess-perspectivePhysical process calculation

Detailed Description

Chinese {{currentDetailLanguage}} ChineseEnglish

 

GBHM (Geomorphology-Based Hydrological Model)是基于流域地貌特征建立起来的机理性分布式水文模型。该模型采用基于流域地貌特征 (流域汇流的面积方程和宽度方程) 山坡-河沟概化方案来描述各产流单元对河口出流的贡献。采用物理控制方程描述流域水文过程,应用于流域水文循环过程的模拟,水文预报,水文模拟的不确定性研究等。

分布式水文模型核心之一是对流域的离散方法.基于地形分析和单位线概念, GBHM利用面积函数和宽度函数概化流域地形特性, 将流域划分为一系列内部均一的流带和流条, 形成均质坡面流单元, 使模型可用一维水份运动方程描述降水产流过程。

GBHM模型的“流带-坡面”划分体系如图 (a) 所示, 在单元流域范围内, 从源头到单元流域出口的汇流路径被划分为若干流带, 显然每个流带中又包含着若干河段。假定在每一流带中, 任一河段的两边具有对称坡面, 并且这些坡面几何相似 (通过坡长和倾角来表示) , 那么每一流带可以用若干几何相似的坡面来表示, 每个这样的坡面就是一个坡面流单元。GBHM基于坡面流单元所构造的模型, 是一种具有物理意义的坡面响应模型。坡面流单元是垂直河流方向的梯形土柱, 各土柱上水分运动由地表快速流运动、包括土壤水运动在内的SPAC系统和地下水运动构成。如图 (b) 所示, 坡面通常简化为倾斜平面。

GBHM模型是基于降水产流物理机制的分布式水文模型, 用于采用了单位线与地形特性结合的离散方法, 模型既计算用时少, 便于在中尺度流域应用, 又可用于模拟流域天然径流过程, 进而可进行流域水资源评价和还原分析。 模型在永定河官厅水库以上流域应用表明, 其模型特点和适应性得到了良好的验证。

坡面流基本水文单元的应用, 不但能够灵活有效的反映人类活动对产流过程的干扰与影响, 模型参数具有明确的物理意义, 而且大大减少了模型计算量。由于该模型可以较好的模拟流域天然产流过程, 从而可以得到流域的天然水资源量, 因此该模型在流域水资源评价和还原分析中也有很好的应用前景。

有关GBHM模型的原理和详细信息可参阅文献:“Development of a geomorphology-based hydrological model for large catchments”。

 

 

 

 

模型元数据

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杨大文 (2021). GBHM (Geomorphology-Based Hydrological Model), Model Item, OpenGMS, https://geomodeling.njnu.edu.cn/modelItem/f9d67393-4e44-450a-94d1-b077445f4dc9
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王毅杰
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