水文学講座

�機ソ狎�形貯留型モデル

　準線形貯留型モデルは流域の土地利用の変化が流出に及ぼす影響を評価することができる流出モデルとして開発された。都市化の進展が著しい流域の流出量検討に多く用いられている。

●準線形貯留型モデルの説明
●ソースプログラム(fortran言語）
●計算結果
ソースプログラム 先頭へ 
c       準線形貯留型モデル            
	character file*80,name*80
      dimension rA(1000),rr(1000,10),q(10),qc(1000),
     1 f1(10),rsa(10),fsa(10),p(10),ck(10),DCON(10)
     2 ,QONE(10),qt(1000,10),qo(1000)
	data f1/ 0.0,0.3,0.3,0.7,6*0.0/
	data fsa/1.0,1.0,1.0,1.0,6*0.0/
	data rsa/50.0,300.0,150.0,55.0,6*0.0/
        data dcon/1000.,500.,700.,200.,6*0.0/
c   1.水田、2.畑地、3.R地、4.山地
c
        open(30,file='gout.txt')       !出力ファイル名
        fmin=60.0                      !計算時間間隔
	itot=4
        fdt=1.0
        OPEN(20,file='nn.txt')
        read(20,'(a80)') file
        open(10,file=file)
c------------------------データ読み------------------------
        READ(10,'(a80)') name                   !タイトル
        READ(10,'(10f10.0)')   AREA,QB          !流域面積、基底流量 
c                                                AREA=3.1 Qb=0.0
        READ(10,'(10f5.0)') (p(L),L=1,itot)     !土地利用
c   1.水田=0.0%  2.畑地=26.12%  3.R地=1.93%  4.山地=71.94%
        read(10,'(5i5)') im,id,ixt              !開始時間、計算ステップ数
        read(10,'(16f5.0)') (RA(L),L=1,ixt)     !時間雨量
c	read(10,'(16f5.0)') (qo(L),L=1,ixt)     !観測流量
c----------------------------------------------------------
	SQ=0.0           
	do L=1,itot
        QONE(L)=SQ
       call RSAX(IXT,RSA(L),f1(L),FSA(L),RA,RR(1,L))   !有効雨量算出
       CALL CONCEN(AREA,RR(1,L),CK(L),FDT,L,DCON)      !洪水到達時間算出
 	enddo
c--------------------土地利用毎の基底流量------------------
	qc(1)=qb
	do L=1,itot
	qone(L)=0.0
         qt(1,L)=qb*p(L)
	enddo
c---------------------------------------------------------
	DO 3000 N=1,IXT                            !計算ステップ(n)
	qc(n)=0.0
        DO 20 L=1,itot                             !土地利用ごと(L)	
c
        do kab=1,4                                 !１時間に４回（１５分ピッチ）
       CALL RUNOFF(CK(L),RR(N,L),Q(L),QONE(L))     !流出計算
	enddo
c
	qt(n,L)=QONE(L)*area*P(L)/(60.0*fmin/1000.0)  !流量変換（土地利用ごとの流量）
	qc(n)=qc(n)+qt(n,L)
	QONE(L)=Q(L)
 20	continue
 3000 CONTINUE
c------------------------ output ----------------------------
	write(30,1001) 
 1001	format(' step         R         Q')
	do n=1,ixt
	write(30,1000)  n,ra(n),qc(n)
 1000	format(i5,2f10.2)
c	write(30,'(10f10.5)') (ck(l),L=1,itot)
c       do n=1,ixt
c       write(30,'(i5,12f6.1)') n,ra(n),(rr(n,l),qt(n,L),L=1,itot),qc(n)
        enddo
	pause '計Z終了'
      SToP
      END
c------------------------------------------------------------
      SUBROUTINE CONCEN(area,rr,ck,FDT,L,DCON)
	dimension rr(1),amax(10000),DCON(1)
       C=DCON(L)*AREA**0.22
	N50=50
      DO 10 I=1,500
      BMAX=0.0
      II=I-1
      NII=N50-II
      DO 20 J=1,NII
      A=0.0
      JII=J+II
      DO 30 JJ=J,JII
      A=A+RR(JJ)
   30 CONTINUE
      IF(A.GT.BMAX) BMAX=A
   20 CONTINUE
      AMAX(I)=BMAX/FLOAT(I)
   10 CONTINUE
      CALL KADOYA(C,AMAX,N50,TC)
      CK=0.5*TC*fdt                     !ck=K値　tc=洪水到達時間(hr)
      RETURN
      END
C-----------------------------------------------------------------
      SUBROUTINE KADOYA(C,A,N,Tc)       !角屋式の洪水到達時間Tcの算出
      DIMENSION A(1)
      DO 10 I=1,N
      RE=(C/FLOAT(I)/60.0)**2.86
      IF(RE.LT.A(I)) GO TO 1000
   10 CONTINUE
 1000 CONTINUE
      IF(I.EQ.1) Tc=C/A(1)**0.35/60.0
      IF(I.EQ.1) GO TO 2000
      AA=A(I)-A(I-1)
      BB=A(I)-AA*FLOAT(I)
      Tc=FLOAT(I-1)
      DO 20 I=1,3
      DT=0.1**I
      DO 30 J=1,10
      Tc=Tc+DT
      RE1=(C/Tc/60.0)**2.86
      RE2=AA*Tc+BB
      IF(RE1.LT.RE2) GO TO 3000
   30 CONTINUE
 3000 CONTINUE
      Tc=Tc-DT
   20 CONTINUE
 2000 CONTINUE
      RETURN
      END
C---------------------------------------------------------------------
      SUBROUTINE RUNOFF(CK,A,QTWO,QONE)  !連続式の計算
      dt=1.0/4.0                         !１時間に４回（１５分ピッチ）
      AM=CK/dt+0.5
      AN=CK/dt-0.5
      QTWO=(A+AN*QONE)/AM
      QONE=QTWO
      RETURN
      END
C--------------------------------------------------------------------
	subroutine rsax(iex,rsa,f1,fsa,rr,rrr)   !有効降雨モデル(f1-rsa-fsa)
        dimension RR(1),RRR(1)                   !RR:降雨量、RRR:有効降雨量
          RXX=0.0
        do 1000 I=1,IEX
          FRX=RR(I)
          IF(RSA.EQ.0.0) GO TO 1005
          RXX=RXX+FRX
          X1=RXX-RSA
          IF(X1.LE.0.0) GO TO 1003
          IF(X1-FRX) 1004,1005,1005
 1004 RRR(I)=X1*fsa+(FRX-X1)*f1
          go to 1000
 1005 RRR(I)=FRX*Fsa
          go to 1000
 1003 RRR(I)=FRX*F1
 1000 continue
        return
          end

計算結果(gout.txt) このページの先頭へ

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 step         R         Q
    1      2.60      1.00
    2      2.90      1.31
    3      3.10      1.46
    4      3.40      1.62
    5      3.80      1.81
    6      4.10      1.98
    7      4.70      2.25
    8      5.40      2.58
    9      6.60      3.12
   10      8.50      3.97
   11     13.10      6.42
   12     50.00     28.46
   13     19.70     15.96
   14     10.30      8.90
   15      7.30      6.05
   16      6.00      4.79
   17      5.10      4.02
   18      4.40      3.45
   19      3.90      3.02
   20      3.50      2.69
   21      3.20      2.43
   22      3.00      2.25
   23      2.80      2.09
   24      2.60      1.93
   25      0.00      0.47
   26      0.00      0.20
   27      0.00      0.12
   28      0.00      0.08
   29      0.00      0.06
   30      0.00      0.04
   31      0.00      0.03
   32      0.00      0.02
   33      0.00      0.02
   34      0.00      0.01
   35      0.00      0.01
   36      0.00      0.01
   37      0.00      0.01
   38      0.00      0.00
   39      0.00      0.00
   40      0.00      0.00
   41      0.00      0.00
   42      0.00      0.00
   43      0.00      0.00
   44      0.00      0.00
   45      0.00      0.00
   46      0.00      0.00
   47      0.00      0.00
   48      0.00      0.00
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