基于SCS降雨-径流模型的大凌河流域水量模拟研究

近期SCS降雨-径流模型由于可充分考虑下垫面对流域产流影响儿被广泛用于流域产流计算。为分析SCS降雨-径流模型在大凌河流域的适用性,以大凌河大城子水文站以上集水区域为研究区域,基于大城子水文站2001―2010年水文数据,模拟流域2001―2010年流量过程。此外,本文依托于SCS降雨径流摩西定量分析了不同土地利用情景模式对流域径流深的影响。研究结果表明:SCS降雨-径流模型在大凌河流域具有较好的适用性,模拟径流深相对误差小于10%,确定性系数达0.8以上;城镇用地面积增加10%,流域径流深增加约2.78%,林地增加10%,流域径流深减少约5.30%。     

土地利用数据分辨率对SCS模型在径流模拟中的影响

土地利用/覆被是水文模拟的重要影响因子。为探究不同分辨率土地利用数据对SCS模型模拟降雨径流的影响、减小模型在降雨径流模拟方面的误差,以伊洛河流域为研究对象,结合2005、2010、2015年三年的土地利用数据,利用SCS模型对这三年的降雨径流进行模拟,对比分析基于不同分辨率的土地利用数据集对模型参数CN值的影响。研究表明,SCS模型对于伊洛河流域集中降雨产生的径流具有较好的模拟效果;土地利用数据的分辨率对CN值的影响较大,使用分辨率更高的土地利用数据可以减小模型模拟产生的误差,误差减小范围在5%～10%。     

兰州新区SCS径流模型改进与应用研究

近年来全国气候异常,由强降雨引发的洪涝灾害已成为城市经济快速发展面临的严峻水问题之一。因此,以无水文资料地区——兰州新区为研究区,开展降雨径流过程模拟研究是十分必要的。首先根据黄河干支流区综合概化时程分配雨型表、《甘肃省暴雨洪水图集》,利用地方经验公式计算得到研究区不同频率的产流量;其次借鉴相关研究成果,考虑地形地貌特征、下垫面情况,结合SCS径流模型及DEM-GIS技术,划分流域片区,以流域片区中各典型水文断面为研究单元,构建适合兰州新区产流计算的模型参数,并运用LH-OAT方法对模型参数进行敏感度分析;最后通过对比地方经验公式法和SCS径流模型的产流成果,经科学分析后认为,模型模拟精度较为理想,符合兰州新区实际降雨-径流过程,推荐研究区采用SCS径流模型计算成果。     

大凌河流域水量模拟研究

以大凌河流域为例,分析了大城子站上游段集水区SCS降雨-径流模型的适用性,结合2010-2019年水文数据模拟了流域流量过程,并对流域径流深与土地利用情景模式间的关系应用SCS模型进行定量分析。结果表明:对大凌河流域水量模拟SCS模型表现出较强的适用性,确定性系数不低于0.8,径流深相对误差不超过10%;增加10%的城镇用地将增大2.65%的流域径流深,增加10%的林地将减少5.20%的流域径流深。     

气候变化情景模式下大洋河径流响应研究

为定量分析气候变化情景模式下大洋河径流响应规律,利用分布式水文模型SWAT模型,基于大洋河沙里寨水文站2000-2010年水文数据以及沙里寨水文站以上集水区域各降雨站点2000-2010年降雨数据对SWAT模型进行率定和验证。基于率定后的SWAT模型,通过设定4种气候变化情景模式(假定气温℃,降水量变化),定量分析不同气候变化情景模式下大洋河径流响应规律。研究结果表明:SWAT模型在大洋河流域具有较好的适用性,模拟的径流深相对误差在10%以内,确定性系数达到0.85以上;在降水不变情况下,气温升高2℃,流域径流减少4.09%,而气温降低2℃,径流增加3.01%;在气温不变情况下,降水量减少10%,流域径流量减少5.23%;降雨量增加10%,流域径流量增加5.11%。     

应用SCS模型计算秦巴山区小流域降雨径流

水土保持综合治理通过改变流域下垫面条件影响流域的降雨径流过程,基于土地利用类型、土壤类型等信息数据和流域水文资料,应用SCS流域水文模型对秦巴山区商南县两条对比流域进行降雨径流过程的模拟.结果表明,模型所模拟的径流过程与实测径流过程具有较好的一致性,相对误差小于18%,可以应用于秦巴山区小流域.     

阜新市小流域降雨径流估算及实例探析

水土保持措施对降雨径流过程以及下垫面条件的影响不同,对流域降雨径流的估算分析为水土流失治理及其效益评价的重要条件。文章根据流域水文资料、土壤类型、土地利用方式等数据信息,以阜新市小流域为例利用SCS模型模拟分析了其降雨径流过程。研究表明:SCS模型预测结果能够更加全面、科学的反映流域实测径流过程,模拟误差较小适用于阜新市小流域的径流模拟。     

SCS模型在大红门流域径流量计算中的应用

SCS径流曲线模型是地表径流的一种评价方法。以北京城区水文资料较为齐全的凉水河流域大红门水文站控制区域为研究对象,分别采用基于土地利用类型求解CN值配合初始滞留量修正以及基于实测降雨径流数据率定出综合径流曲线CN值2种方法,给定适用于该地区的SCS径流曲线模型参数,研究结果为北京地区降雨径流预测提供了理论依据。     

GR3降雨径流模型在滦河流域的应用

GR3降雨径流模型属概念性集总式水文模型,具有结构简单、参数少的特点,较少的参数设置可以有效降低由"异参同效"带来的不确定性。为验证其在海河流域半湿润地区的适用性,选择以滦河水系潵河、瀑河流域为例,开展利用GR3模型进行降雨径流模拟的适用性研究。结果表明,该模型对于洪峰与洪量模拟精度的把握比较平衡,能有令人比较满意的次洪精度,在滦河流域拥有一定的适用性。     

SCS产流模型在渭河流域的修订研究

SCS模型简单实用且不依赖于实测水文资料,可用于解决无资料地区的水文模拟与预报问题,但若直接采用模型推荐的综合参数,模拟或预报精度往往不高。为提高SCS模型在渭河流域的适用性,选择渭河流域资料较为充分的咸阳、秦渡镇和武山3个典型子流域,通过改变前期土壤湿度的估算方法和增加径流曲线数CN的分级,重新确定潜在蓄水能力与径流曲线数S—CN关系式的常数项,得到适合渭河流域的SCS产流模型,并在渭河流域的千阳和甘谷2个子流域加以验证。结果表明,适合渭河流域的SCS产流模型常数项为112,与原模型相比,修订后的SCS模型精度较高,计算径流深的相对误差及纳什效率系数指标均有显著改善。因此,常数项修订为112的SCS模型对渭河流域的水文模拟与预报具有一定的适用性。     

HEC-HMS模型和NAM模型在降雨径流模拟中的应用研究

HEC-HMS(Hydrologic Engineering Center-Hydrologic Modeling System)模型是半分布式水文模型,NAM(Nedb?r-Afstr?mnings-Model)模型是集总式概念性模型,通过对两种模型计算原理和模型架构及参数组成进行对比,并选取滁河沙河集子流域的5场日径流进行模拟,通过模拟结果对两种模型在降雨径流模拟性能上进行比较研究。研究结果表明,两种模型均有较好的模拟效果,预报的径流深均在许可误差范围内。两种模型在降雨径流模拟过程中均存在一定的局限性,HEC-HMS模型计算功能强大,部分参数能直接反映流域的具体特性,但是其建模过程较繁琐,且内部的观测值难以进行检验,NAM建模过程简便,所需参数较少且物理意义明确,但是模型计算过程忽略了流域的空间变异及产流的空间分布。     

月水量平衡模型在窟野河流域的水文模拟

在黄土高原生态脆弱区,水文模拟是一个巨大的挑战,特别是水文模型的应用是一个关键的问题.窟野河是黄河中游河龙区间重点支流,也是典型的黄土高原生态脆弱区,并且是我国重要的煤炭基地.人类活动比较频繁,在气候变化情景下,水资源问题比较突出.本文旨在收集窟野河流域降雨、蒸发、径流资料,资料系列1956-2008年,将月水量平衡模型对窟野河流域径流进行模拟,通过水文要素趋势分析,选取模型率定期和验证期确定参数,计算模拟径流.结果表明:Nash-sutcliffe系数在70％以上.可见,集总式月水量平衡模型具有结构简捷、参数少的优点,对窟野河流域均具有较好的模拟效果.为开展未来气候变化对水资源的影响作铺垫.     

基于地形坡度的SCS模型优化——以长峪城小流域为例

由于SCS模型结构简单、计算参数少且易于获取,被广泛应用于水文资料缺少地区的产流估算。SCS模型中的径流曲线数CN作为主要参数对产流模拟结果有重要影响,但现有水文土壤分类标准提供的CN值不能很好地适用于地形复杂的流域中。通过坡度和土地利用类型对CN值进行优化,使用田寺、汤河口等径流试验场数据对模型优化进行精度验证分析,并将SCS模型应用在北京长峪城小流域,根据长峪城小流域的地形特征和治理措施优化CN值,得出治理前后产流情况从而对涵养水源进行效益评估。结果表明:优化后的SCS模型能够较好地适用于不同径流场的产流计算,模型模拟精度提高3.6%～11.4%。在径流场中的模拟不能直接应用于整个小流域中,应结合实地情况和现有水文资料对CN值进行优化,提高SCS模型计算的精度,为小流域综合治理评价中的涵养水源效益评估提供参考。     

新安江模型参数变化对流域降雨径流过程的影响分析

水文模型可以模拟自然流域的降雨径流过程,在降雨径流过程模拟中,水文模型参数的选择往往会影响模型对流域径流过程的模拟效果.针对新安江模型,以陕西黑河金盆水库流域为研究流域,分析新安江模型参数变化对模拟流域降雨径流过程的影响,以确定新安江模型参数的敏感程度,从而服务于研究流域的汛期水文预报参数修正.模拟结果表明:在研究流域新安江模型参数中KKSS、KKG、WLM、WDM、kg、k为敏感参数,对模拟流域降雨径流过程的影响较大;参数WUM、IMP、B、c、SM、EX为不敏感参数,对模拟流域降雨径流过程影响较小.     

不同土地利用模式情景下贵州印江河流域生态水文响应研究

为定量分析不同土地利用模式情景对贵州印江河流域生态水文的影响,将降雨径流模型(SCS模型)和通用土壤侵蚀方程进行耦合,构建基于栅格的分布式水沙耦合模型,通过设定3种不同土地利用模式情景,定量分析不同土地利用模式情景下的生态水文响应。研究结果表明:构建的水沙耦合模型在研究流域具有较好的模拟精度,径流模拟相对误差均在10%以内,确定性系数0.7以上,泥沙负荷模拟相对误差均在20%以内,确定性系数0.5以上,模型满足水量和泥沙负荷模拟的精度要求;3种土地利用模式情景中,旱地面积增加10%,流域径流深增加11.5%,土壤侵蚀模数增加12.9%;林地和草地面积增加10%,流域径流深分别减少7.5%和6.3%,流域土壤侵蚀模数分别减少14.63%和6.78%,模型研究成果可以为贵州印江河流域生态保护提供参考价值。     

介绍一个实用的小流域设计洪水模型—SCS模型

SCS模型是美国水土保持局(Soil Conservation Service,简称SCS,以下同)在本世纪五十年代初期提出的小流域设计洪水模型。目前该模型在美国及其他一些国家得到了广泛的应用。1981年在美国举行的国际“降雨——径流模型”会议上,也曾把SCS模型作为专题讨论。本文详细介绍SCS模型的内容,希望对水文工作者有所帮助。     

基于CMADS驱动下SWAT模型的敖江流域径流模拟

目前针对气象、水文资料不足的小尺度流域进行径流模拟的研究相对较少。选取敖江流域为研究区,利用中国大气同化驱动数据集(CMADS)驱动SWAT模型对该流域2008—2016年进行逐月径流模拟,并使用水文比拟法结合邻近的2个传统气象站计算出模拟时段的观测数据以完成模型参数的率定与验证。结果表明:模拟结果与观测值较吻合,率定期(2010—2013年)评价指标决定系数R²和Nash-Suttcliffe系数NS分别为0.84和0.76,验证期(2014—2016年)两者分别为0.85和0.74,均达到了模型的评价要求。研究成果表明CMADS驱动下的SWAT模型适用敖江流域的径流模拟,采用水文比拟法适合在水文资料不足的地区进行径流计算,可为缺少气象与水文资料的小尺度流域进行径流模拟提供参考。     

基于水文模型的土壤相对湿润度干旱指数构建及运用研究

本文构建基于水文模型的土壤相对湿润度干旱指数,以辽中地区大洋河流域为研究区域,运用该干旱指数对大洋河1954~2014年干旱进行评价。研究结果表明:1954~2014年大洋河流域发生重大干旱的频率较低,频率为1.2%;流域易发生中等程度干旱,频率为29.5%;流域在冬季发生干旱的频率最高,为57.3%;夏季发生干旱频率较低,为41.3%。研究成果可以为大洋河流域干旱预测预警提供重要的参考价值。     

辽河流域不同土地利用模式情景下生态水文响应研究

为了探讨辽河流域生态水文受不同土地利用模式的影响规律,本文在详细分析了土壤侵蚀方程和SCS降雨径流模型的基础上,建立了基于栅格的水沙耦合模型,结合3种不同土地利用模式情景对辽河流域的生态水文响应进行定量的分析研究。结果表明:基于SCS径流模拟的水沙耦合模型表现出较高的精确度和可靠性,在土地利用模式情景1时的土壤侵蚀模数相对于2008年的实测值增加了12.65%,而在土地利用模式情景2和3作用下的土壤侵蚀模数相对于2008年的实测值分别降低了15.18%和7.35%,林地和草地面积的增加可明显降低土壤侵蚀模数。     

水文模型WMS在流域降雨—径流模拟上的应用

WMS模型能基于DEM自动提取流域边界与河网,可以在河网上任意设置流域出口与定义子流域,并基于地形拓扑关系计算流域、子流域与河网的相关属性.采用WMS可以方便地组建集总式水文模型和分布式水文模型,通过与嵌入的多个模块联合,WMS可以进行流域的降雨-径流、水土保持效果评估、城市下水道布局、洪水预报等方面的研究.