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流域水文汇流演算模型按是否考虑空间变化可以分为两大类：集总式汇流模型和分布式汇流模型。集总式汇流模型方法比较简单，逻辑清晰，其控制方程一般是时间函数；而分布式汇流模型在水文汇流演算过程中考虑了时空变化对汇流的影响，更加符合实际情况，已经逐渐成为当今国际水文科学研究的重点和前沿方向。随着空间技术、遥感技术、信息技术和通讯技术的发展和普及，增添了许多新的量测手段，分布式汇流模型的发展空间有了极大的拓宽。特别是数字化技术的发展，为解决降雨以及流域下垫面空间分布不均匀问题提供了技术支撑。数字地面信息的易获得性，使得基于栅格的分布式汇流模型成为可能。
基于栅格的分布式汇流模型具有以下显著的优点：第一，它具有物理机理，能描述流域内水文循环的时空变化过程；第二，由于建立在DEM基础之上，所以能及时地模拟人类活动和下垫面因素变化对流域水文循环过程的影响。但是，分布式汇流模型依赖于对水循环时空变化的实验和机理认识，由于汇流过程的非线性特性，这种时空分布资料信息的获取非常有限甚至缺乏，成为模型发展的瓶颈。
能否利用现有的试验数据和经验公式，确定分布式汇流的参数，从而减少参数计算及率定的空间数据的需求，是本文研究的主要目的。
本文选择皎口水库流域进行降雨径流过程的分布式汇流模拟，根据DEM及遥感影像数据对研究区进行信息提取，利用径流曲线法(SCS-CN)计算流域空间产流量，根据不同的经验参数以及公式来确定汇流速度，进而对降雨形成的产流量进行分布式汇流演算，得出流域出口断面的流量过程。通过对8场洪水的模拟分析，得出如下结果：
(1)利用经验参数直接确定汇流速度，通过一定的参数率定，可以获得较好的结果。对大部分场次的洪水模拟的效率系数可以达到90％以上，但是21623号洪水模型效率系数出现负值，这是由于该速度确定方法没有考虑到流量对汇流速度的影响，计算结果会有一定的误差。
(2)根据经验公式来确定汇流速度结果不理想，模型平均效率系数仅为24.00％，模拟的流量过程在一些时段内出现抖动。这是由于在一个小范围内，根据栅格单元的坡度、汇流累积量占平均值的比例来确定汇流速度，会出现不连续情况。
(3)坡面单元采用坡度速度分段性线性关系来确定汇流速度，河道单元采用曼宁公式的汇流速度确定方法达到了满意的效果，平均模型效率系数达到90.88％。尤其是对双峰型或多峰型洪水，该方法能很好地模拟出各峰的形状，主次洪峰分明。一方面充分考虑了流域下垫面以及坡度的空间变化对坡面单元汇流速度的影响，简化了汇流速度的确定方法，从而简化了演算过程，另一方面充分考虑到汇流累积量对河道汇流速度的影响。
(4)分别对集水面积阈值和DEM分辨率进行了敏感度分析，得出集水面积阈值为5个栅格单元、DEM分辨率为50米时模拟效果最佳。
(5)坡面单元的汇流速度对模拟结果影响较小，河道单元的汇流速度对模拟结果影响较大。