内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型(Ⅰ):模型原理

作     者：陈仁升 吕世华 康尔泗 吉喜斌 阳勇 张济世 CHEN Ren-sheng;L(U) Shi-hua;KANG Er-si;JI Xi-bin;YANG Yong;ZHANG Ji-shi

作者机构：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000 

基　　金：国家自然科学基金项目"内陆河流域高寒山区多年冻土活动层产流机制观测试验研究"(编号:40401012) "长江源区冰雪水文过程及对气候变暖的响应研究"项目(编号:40301010) 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所知识创新前沿工程项目"黑河流域交叉集成研究的模型开发和模拟环境建设"(编号:2003102) "内陆河流域高寒山区多年冻土活动层产流机制观测试验研究"项目(编号:2004112) 中国科学院知识创新工程重要方向性项目"内陆河(黑河)水-土-气-生观测与综合研究"(编号:KZCX3-SW-329)资助 

出 版 物：《地球科学进展》 (Advances in Earth Science)

年 卷 期：2006年第21卷第8期

页      码：806-818页

摘      要：在全球变暖的背景下，我国多数大江大河源区存在冰川退缩、雪线上升以及多年冻土和季节冻土明显退化等现象，并由此造成河源区产流量减少以及生态环境恶化等诸多问题，这在内陆河山区流域体现的较为明显，但目前分布式水文模型中很少涉及冻土水热耦合问题。文章以黑河干流山区流域为例，构建了一个内陆河高寒山区流域分布式水热耦合模型（DWHC）。模型基于土壤水热连续性方程将流域产流、入渗和蒸散发过程融合起来，在植被截留、入渗、产流和蒸散发计算方面也有所改进和创新。部分模块具有多个可选择方案。模型设计了与中尺度大气模式MM5的嵌套接口。也可以用地面气象资料驱动。模型在1km×1km网格基础上，以日为时间步长，将流域土壤分为18类，土壤剖面分为3～5层不等，流域植被概化为9类。模型只需要土壤初始含水量、初始地温和常规气象资料，以及土壤和植被物理参数，就能够连续演算各层土壤的温度、液态含水量、固态含水量、感热传导、潜热变化、水势梯度、导水率以及水分入渗和毛细上升量等水文循环要素。主要介绍了模型的基本原理和构建思路。有关模型的地面资料驱动结果和与MM5嵌套结果部分，参见后续文章（Ⅱ）、（Ⅲ）。

主 题 词：冻土 全球变暖 地温 土壤含水量 水势 

学科分类：08[工学] 081501[081501] 0815[工学-矿业类] 

核心收录：

D　O　I：10.3321/j.issn:1001-8166.2006.08.005

馆 藏 号：203316732...