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季節凍土區融雪凍土水熱耦合模型研究

文件大小:0.34MB格式:pdf發布時間:2014-08-08瀏覽次數:
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【中文關鍵詞】融雪模型  有限體積法離散熱傳導方程  季節凍土區融雪凍土耦合數學模型  
【摘要】為描述季節性凍土地區的積融雪及凍土水熱過程,采用能量平衡及水量平衡法建立融雪模型,采用有限體積法離散熱傳導方程和非飽和土壤水運動方程,并對其交界面處進行耦合處理,從而建立季節凍土區融雪凍土耦合數學模型。
【部分正文預覽】

據統計,我國季節凍土區的分布面侈溈513.7x104 km ,約占我國面積的54%…。隨著當前寒區水文活動研究的深入,越來越多的專家指出凍土的活動,正深刻的影響著區域陸地水文循環過程[卜 1。凍土活動層土壤水熱特征對流域水文過程的影響研究國內外已有一些成果。1973年Harlan首次提出考慮土壤水熱耦合過程的模型[21。Flerchinger等在繼承Harlan模型的基礎上,提出了以模擬土壤凍結和融化為主要特征的陸面過程的SHAW 模型l3J,該模型在考慮雪蓋的同時還增加了凍土水熱耦合過程。這些模型均屬于一維尺度機理模型,并在試驗點尺度上得到廣泛驗證,但由于其輸入參數較多,很難在區域尺度上推廣。陳仁升等吸收了SHAW 和COUP等模型的思想,提出了內陸河高寒山區流域分布式水熱耦合模型(DWHC),并在黑河山區流域得以初步應用[41。胡宏昌通過分析VIC、SWAT、DHSVM、RSM等模型提出FGW(凍土草地分布式水文模型),解釋了凍土區流域水文和能量過程,刻畫了不同植被蓋度下的水文和能量過程[51。隨著陸面模式的提出,基于積雪凍土區內能量平衡與水量平衡原則,建立融雪模型是寒區水文活動研究的重點內容,同時融雪,凍土模型的耦合機制是其中的關鍵部分,本文由此為出發點,基于積雪、凍土內的水熱平衡以及交界面處的水分遷移機制建立融雪凍土耦合模型。

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