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水面线作为地表地下水联合模拟的边界条件,是分析地表地下水转化关系的基础。随计算机的发展,水面线的推求可由多种河流水动力模拟软件完成。河道大断面数据作为水动力模型构建的基础条件,其野外实测数据往往耗费较多的人力物力。本文依托“十二五”水专项《松花江傍河取水水质安全保障关键技术及示范》项目,研究基于ASTER GDEM精度的流域尺度河道水面线推求方法,拟为地表地下水转化关系及地表地下水联合模拟提供水位边界条件。本研究内容主要包括:基于ASTER GDEM精度的高程数据,借助ArcGIS计算断面提取,并结合1个水文站实测大断面数据作为模型校核依据;针对水位流量关系缺失部分,利用HEC-RAS完成水文资料插补;采用敏感性分析方法,分析随着洪水量级增加糙率的演变规律,进而完成不同洪水量级下糙率的率定;最后,采用MIKE11水动力模型完成二松流域内半拉山子水位站至松花江水文站河段的水面线推求。本研究主要获得以下研究成果:1、将ASTER GDEM提取的断面数据应用于MIKE11时,通过调整曼宁糙率(n)参数值,以保证上游的计算水位与实测水位误差满足允许误差(≤2 cm);同时,分析流量和糙率取值相关关系,进行糙率参数优化。n的率定值在0.014-0.027之间:当流量<1000 m~3/s时,n值随流量增大而减小,其平均取值为0.023;当流量大于1000 m~3/s时,n值趋于稳定,其平均取值为0.015。2、针对ASTER GDEM精度导致断面不确定性问题,本研究通过调整断面,使得河道床面剪应力和流速控制在合理范围内(满足不冲不淤条件),完成计算断面的修正。3、在参数率定和断面修正基础上,控制计算水面线比降与天然河道比降一致(0.1‰~0.17‰),从而检验了计算结果的合理性。4、将保证率分别为20%、50%、75%、95%的流量作为模型输入条件,计算出的河道床面剪应力以及流速等指标的数值均在允许范围内。计算河段水面线的比降也与实况河道比降一致。水面线计算成果将为地表地下水转化关系及地表地下水联合模拟提供水位边界条件,本研究亦可为缺乏河道断面实测资料地区规划可研阶段的水面线推求提供可行方法。