流域水库群水资源调度系统开发及应用

构建了流域水库群水资源调度系统。该系统采用框架结构,与GIS无缝连接并利于添加模型;内嵌GIS控件面轻松实现图形导航、放大、缩小、漫游、标注、图层控制管理;采用分布式流域水文预报模型有效解决了山区降雨分布不均匀问题,提高了水情预报精度。通过2009年＂莫拉克＂台风降雨过程的霍童溪流域水库群预报调度计算表明：流域水库群水资源调度系统的应用可提高水资源利用率。     

流域水库群水资源调度系统开发及应用

构建了流域水库群水资源调度系统.该系统采用框架结构,与 GIS 无缝连接并利于添加模型;内嵌 GIS 控件面轻松实现图形导航、放大、缩小、漫游、标注、图层控制管理;采用分布式流域水文预报模型有效解决了山区降雨分布不均匀问题,提高了水情预报精度.通过 2009 年"莫拉克"台风降雨过程的霍童溪流域水库群预报调度计算表明:流域水库群水资源调度系统的应用可提高水资源利用率.     

SWAT模型在白莲河流域径流模拟中的应用研究

结合GIS与RS技术的分布式水文模型已成为当今水文界研究的重点。从气象与水文水资源学科交叉的角度对SWAT分布式水文模型进行研究,并将其应用于白莲河流域,以此探讨该模型在中小流域的适用性。模拟结果表明,SWAT模型能够较好地模拟白莲河流域日径流过程,具有一定适用性。     

两种水文模型在汤河流域水文模拟中的对比分析

本文分别引入分布式水文模型SWAT模型和VIC模型,以汤河流域为例,结合流域内二道河子水文站2000~2010年实测水文数据,对比分析不同分布式水文模型在汤河流域的适用性和模拟精度。基于分布式水文模型SWAT模型,通过设定2种气温变化情景模式,定量分析气温变化对流域径流影响。研究表明:SWAT模型模拟的径流深相对误差和确定性系数均好于分布式水文模型VIC模型,SWAT模型更适合于汤河流域水文模拟。研究成果对于汤河流域分布式水文模拟提供参考价值。     

SWAT模型在缺资料地区的应用——以高明河为例

将SWAT分布式水文模型应用于珠江三角洲地区的佛山市高明河流域,利用GIS强大的空间分析与数据处理能力,对流域流量、气象、DEM、土地利用、土壤等水文气象和下垫面资料进行分析处理,率定模型参数,研究SWAT模型在降雨资料系列短、无长系列实测的河道水位流量数据、缺少有效的水文预报方案等缺资料的中小流域或区域的适用性,并分析误差原因。采用相对误差、相关系数以及Nash-Sutcliffe效率系数三项指标对模型进行评价检验,率定期和验证期的相对误差均在0.2以下,相关系数均在0.6以上,Nash-Sutcliffe效率系数均在0.5以上。结果表明,SWAT分布式水文模型能够对高明河流域日时间尺度水文过程进行准确模拟,达到GB/T 22482—2008《水文情报预报规范》中精度评定的丙级,在缺资料的珠三角中小流域具有较好的适用性。     

GIS在城市洪涝灾害损失评价中的应用

洪涝灾害评价方法和模型的研究具有重要的理论和实践意义,主要的技术方法为以G IS为支持,结合专业化模型,实现灾害的综合评价,为防灾减灾辅助决策提供依据与方案。基于G IS开发出一个城市洪涝灾害评价系统,并将其应用到水文预报和管理决策系统之中,实现地理信息与洪水预报相结合,为流域水文预报提供一种准确、可视化的系统,为领导提供一种可操作性、实时的防洪决策系统。     

基于GIS的汉江流域洪水预报系统设计与实现

利用Microsoft Visual Studio.NET集成开发环境、基于ArcObject的GIS嵌入技术和SQL Server数据库设计,开发了结构合理、功能齐全、具有很强实用性的汉江流域洪水预报系统。在分析系统实现目标的基础上,研究了汉江流域洪水预报系统的总体体系结构和逻辑功能设计,重点讨论了系统实现的分布式水文模型建立、分布式计算实现和组件标准化等关键技术,介绍了系统的主要功能与界面设计。该系统具有良好的可移植性和可扩展性,随着系统的进一步开发和不断完善,该系统可望为汉江流域的防洪调度决策与水资源综合管理提供重要的技术支撑。     

SWAT模型在海河流域水资源管理中的应用

海河流域水资源过度开发利用,已造成严重的水环境危机,实现流域水资源可持续利用显得尤为重要。针对海河流域,利用SWAT模型构建流域、子流域、县域不同层次的水文模型,根据过去、现状水资源水环境的变化过程,预测未来各种情景下的水资源水环境变化趋势,为流域、区域的水资源管理提供科学依据。     

太子河流域环境流量保障管理系统平台构建及示范应用

本文依托辽宁省水资源管理系统,集成以环境流量计算与评估预警模型为核心,基于数据库技术、GIS技术和三维可视化技术的太子河流域环境流量管理系统,形成具有流域水环境系统仿真情景展示、模型驱动、信息查询、成果科学可视化与动态演示、流域环境流量保障决策支持等功能的流域水资源管理业务化平台。该平台可为管理部门提供决策依据。     

浙江省中小河流水文预报服务平台设计实现

介绍一个基于公共网络模式的通用性预报平台的设计与实现,它具有自动预测预报、GIS展示、预测预报结果共享及发布标准化等功能。基于标准的网络数据中心(省市两级数据集群中心),利用网络组件式开发技术,将全省所有中小河流的预报断面实行分布式管理,可进行实时在线交互式预报,具有预报成果共享、模型参数独立、预报经验互补、会商便捷、管理直观等特点。预报系统建成后将进一步提高水文预测预报信息的时效性和准确性,实现水文预测预报的共享和社会发布,增强水文与其他防汛相关部门的协同工作能力,提高流域防洪的科学性,增强防汛抗旱指挥决策的服务能力,使现有水文站网更加充分地发挥防洪减灾的作用。     

郑州市贾鲁河流域水循环模拟

以郑州市贾鲁河流域为研究区,在地理信息系统技术支持下,使用DEM、土地利用、土壤、气象、人工取用水数据、农业管理措施等资料构建了基于分布式水文模型SWAT的流域水循环模拟模型,应用改进的SWAT模型进行了流域水循环模拟,并利用实测数据对模型进行了参数率定和模型验证,采用相对误差、NASH效率系数、相关系数作为模型适应性评价指标,结果表明模型在研究区有较好的适应性。可以为流域水循环演变规律的系统揭示和区域水资源的综合调控提供了技术支撑。     

基于水循环的分布式水资源调配模型开发与应用

自以水循环为基础的水资源动态配置模式提出以来,一批基于耦合分布式水文模型的水资源配置模型被先后提出,但其采用的耦合方法往往忽视了经济社会用水过程与天然水文过程之间的动态反馈作用.本文通过改进SWAT模型,并嵌合水资源配置模块,开发了基于水循环的分布式水资源调配模型(Water resources allocation ...     

SWAT模型及其应用研究

利用数学模型来模拟水文、泥沙、非点源污染过程是流域管理中对特定管理措施的效果进行评估的重要工具，也是研究环境变化条件下水资源管理的重要手段。SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型就是一个集成了遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和数字高程模型（DEM）技术的目前国际流行的分布式水文模拟工具。该文介绍了SWAT模型的发展历程、原理及特点，概述了SWAT模型目前在径流模拟、非点源污染模拟与控制、气候变化对水文响应的影响、模型参数敏感性分析方面的进展情况，并对SWAT模型今后的应用和改进做了初步探讨。     

分布式水文模型在短期水文预报中应用的可行性探讨

针对目前基于物理机制的分布式水文模型在短期水文预报业务中尚未推广应用的事实,论证了分布式水文模型在短期水文预报中的可行性.以第二类分布式水文模型SWAT为例,分析了水文过程的模拟原理、方法和基本步骤,提出了其在短期水文预报中应用所需的降水预报技术、降水数据的空间展布技术、“3S”技术、流域坡面离散技术、对人工侧支水循环的处理技术等关键技术,并指出了分布式水文模型应用于短期水文预报时存在输入资料不足、模型自身缺陷、计算精度和效率的权衡等局限性和不足,提出需要进一步加强水循环过程的机理研究,加强与气象模型的耦合研究及对“3S”技术的应用研究.     

基于分布式水文模型SWAT 的缺资料地区水资源评价方法

气候变化和人类活动对流域水资源演变的影响程度不断加剧,对传统水资源评价技术方法提出了挑战。针对变化环境下缺资料地区传统水资源评价方法水量"还原"失真、水质水量评价分离、地下水和地表水评价分离等问题,本文采用了基于分布式水文模型SWAT的水资源评价方法,探讨了其评价原理、关键步骤和在缺资料地区的适用性等,并以西北内陆河玛纳斯河流域山区为例,比较了传统水资源评价方法和本文所用方法评价结果的差异。结果表明,本文所用方法在流域水资源评价精度、评价对象和水文要素的完整性、评价时段的灵活性上具有显著的优越性,证明利用具有物理机制的分布式水文模型有望实现水资源的动态、高效和快速评价,其评价原理可为水资源评价方法的改进提供一种新思路和技术支撑。     

流域水环境管理信息系统及可视化技术应用研究

通过建立苏帕河流域水环境管理信息系统，针对苏帕河流域没有主要经济产业、水质较好的状况，侧重于介绍建立改进的BP神经网络模型对流域的水质进行综合评价．而且通过一维水质模型对流域的水质分布进行了模拟，并将其运用于苏帕河流域梯级电站水环境管理．一维水质模拟结果与实测值吻合良好．结合GIS的图形功能对一维水质模拟的结果进行了动态显示，为水利工程及环境管理部门提供了有效、经济的决策信息.     

An automatic parameter calibration method for the SWAT model in runoff simulation

Runoff simulation is highly significant for hydrological monitoring, flood peak simulation, water resource management, and basin protection. Runoff simulation by distributed hydrological models, such as the soil and water assessment tool (SWAT) model which is the most widely used, is becoming a hotspot for hydrological forecasting research. However, parameter calibration is inefficient and inaccurate for the SWAT model. An automatic parameter calibration (APC) method of the SWAT model was developed by hybrid of the genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO). Multi‐station and multi‐period runoff simulation and accuracy analysis were conducted in the basin of the Zhangjiang River on the basis of this hybrid algorithm. For example, in the Yaoxiaba Station, the calibration results produced an R² of 0.87 and Nash Sutcliffe efficiency (NSE) index of 0.85, while verification results revealed an R² of 0.83 and NSE of 0.83. Results of this study show that the proposed method can effectively improve the efficiency and simulation accuracy of the model parameters. It can be concluded that the feasibility and applicability of GA‐PSO as an APC method for the SWAT model were confirmed via case studies. The proposed method can provide theoretical guidance for many hydrological research fields, such as hydrological simulation, flood prevention, and forecasting.     

GIS技术在水文地质领域的应用进展

地理信息系统(GIS)是水文地质研究的一个重要工具,地理信息系统在水文地质领域的应用是水文地质研究的热点之一。在总结近年来国内外大量相关研究成果的基础上,从基于GIS的地下水资源评价、地下水资源管理、地面沉降、地下水水质评价及污染物分析、水文地质调查、地下水保护,以及GIS与数值模拟技术的结合等方面介绍了地理信息系统在水文地质领域的最新应用,提出了GIS在水文地质领域应用存在的问题,并对今后GIS在水文地质领域的应用进行了展望。指出,今后应加强GIS与地下水模型及分布式水文模型的集成、基于GIS的地下水系统仿真三维或四维可视化、网络GIS技术的应用,以及流域水资源综合管理评价系统的建立等方面的研究。     

基于SWAT的灌区分布式水文模型——Ⅰ.模型构建的原理与方法

针对中国南方丘陵水稻灌区水文特点,在对自然流域水文模型SWAT改进的基础上,构建了灌区分布式水文模型,改进了SWAT的灌溉水运动模块、稻田水分循环模块、稻田水量平衡各要素和产量模拟的计算方法,改变了陆面水文过程的计算结构,增加了渠系渗漏模拟模块及其对地下水的补给作用、塘堰的灌溉模块等。以湖北省漳河灌区内的一个闭合小流域为例,对构建的灌区分布式水文模型进行校正和验证,模拟结果显示,该模型适合于水稻灌区水分循环的模拟。