坡地降雨漫流的有限元模拟

由于坡地降雨漫流过程的非线性特征突出,常用的线性水文方法较难模拟这种急剧变化的过程,因此,本文采用了有限元方法对描述坡地降雨漫流过程的运动波数学模型进行求解。这种求解方法可以在计算机上完成。并且将该有限元数值计算的结果与室内透水和不透水坡面降雨漫流实验的观测结果进行了比较,以及与坡地降雨漫流运动波方程的解析解进行了比较,以此作为对模型的检验。检验结果表明,数值计算与实验结果符合良好,而且与解析解的一致性也很高。本文还讨论了应用微型计算机求解的3个具体问题,即输入误差的影响、单元数目的选择及时段的选择问题。该有限元模拟模型,已经应用于西峰水保站实验小区人工降雨漫流过程的模拟和子洲径流实验站团山沟3号径流场天然降雨漫流过程的模拟,计算结果与实测径流过程线符合良好。这说明在变动急剧的天然降雨条件下,该模拟模型是适用的。