流域地表匯流的實質就是用水文學的方法求解地表水運動的基本微分方程組[1]。對該方程組的求解途徑有兩條: 一是成因的等流時線法, 它是研究流域出口斷面的流量過程是由哪些水體組成的; 二是系統分析的單位線法, 它是研究流域輸入與輸出之間的關系函數單位過程線[2]。筆者曾于1979 年提出流域分塊移滯匯流法[3], 該法將成因的等流時線法和系統分析的單位線法有機地聯系起來, 但在劃分等流時線時仍沿用原等流時線法。目前, 不少學者結合地理信息系統提出了新的等流時線劃分方法[4-11], 應用于分布式水文模型的匯流計算; 芮孝芳(2004)基于統計物理學, 給出了凈雨過程和流域出口斷面流量過程的概率論解釋, 進而給出了兩個應用概率論方法確定流域瞬時單位線的方法。等流時線的間距, 即同一時間在不同河段的流程是不相等的, 它是流速的函數, 流速大, 則流程就長, 流速小, 則同一時間的流程就短。流域上游流速大, 下游流速小, 因此等流時線的間距應呈上疏下密的趨勢。從水力學可知, 流速是比降、糙率和水力半徑的函數,本文在假定糙率和水力半徑為常數的情況下, 僅考慮河底比降的影響, 提出基于DEM 的考慮河底比降的等流時線劃分方法。 |