欢迎您来到全国水雨情信息网站! 2021年1月28日 星期五
 
  当前位置: 首页--水利百科--水文与水资源--应用水文学

马斯京根法

2020-04-09 21:01

将线性的马斯京根槽蓄方程和水量平衡方程联解,求得出流公式进行洪水演进的水文学方法。因它首先应用于美国马斯京根河而得名,1935年由G.T.麦卡锡提出,得到广泛的应用和研究。1962~1964年中国提出了马斯京根连续演进法的差分解,1976年又提出了它的积分解。同时期国际上有了马斯京根—康格法(Muskingum-Cunge Method)等。

传统的马斯京根法

假定在任何时刻,河段蓄量(S)与上下游断面流量成线性关系,即

与水量平衡方程式

联解,得到马斯京根演进公式

式中,I、O、S分别为河段入流、出流和蓄量;角标1、2表示初、末时刻;Q′为示储流量,是入流和出流的加权流量之和; x为入流和出流对槽蓄影响的相对比重; K为蓄量参数;C1、C2、C3为依马斯京根参数K、x和时段(Δt)而定的系数,其和等于1.0。K、x是依研究河段的水力特性和水流特性而定,并假定为常数,可根据入流和出流资料用下列任何一种方法确定:试错法,最小二乘法,分析法,矩法,累积量法,直接优选法。试错法,是用试算求出能使直角坐标纸上的蓄量—示储流量关系曲线接近于单值关系的最佳x值(一般范围是0~0.5); K就是假定单值曲线成为直线时的斜率。

马斯京根连续演进法(解析解或差分解)

将计算河长分为n个子河段,从河源第1个子河段的入流用马斯京根法进行演进,求得其出流;把它作为第2个子河段的入流,如此用相同方法逐河段演进,并假定各子河段的马斯京根参数相等,就可求得第n个子河段的出流过程。

假定河源第1个子河段上断面零时刻有单位脉冲入流,若采用马斯京根法微分方程求解它的响应函数,称为马斯京根连续演进法解析解,又称为马斯京根法(多河段)瞬时单位线。假定河源第1个子河段上断面零时刻有一个三角形的单位入流,水量为1·Δt=Δt,若采用马斯京根法差分方程求解其出流公式,称为马斯京根连续演进法有限差解。

马斯京根法应用于预报时,没有预见期,只是暴雨洪水预报中一个重要手段。为了充分利用现时刻以前实测值与预报值误差的信息来校正未来的预报值,以提高模型精度,许多学者应用R.E.卡尔曼滤波方法于马斯京根法来进行洪水演进。

马斯京根法蓄泄方程不能确切反映河段内各时刻槽蓄量的变化,计算的初始出流有时出现负值,虽在数学推导上是对的,但在物理概念上不合理。为避免这种不合理的现象,应该选择适当的演算时段(或时间步长)。

责编: system