基于Source平台的祖厉河流域降雨径流模拟

选用基于Source平台的SIMHYD模型进行祖厉河流域的降雨径流模拟。采用1956—1985年靖远站实测径流数据进行参数率定,并采用1986—2000年的数据进行模型验证。结果表明,多年平均径流量及最大、最小日平均径流量计算值分别与实测值相差-8.6%、0.2%、-20.1%,相关系数为0.98,Nash效率系数为0.96。SIMHYD模型总体模拟结果较好,可以满足模型精度要求。采用更为准确的降雨、蒸发和用水资料,进一步率定优化参数,可以提高模拟结果。     

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%。     

基于HEC-HMS的资料匮乏山区洪水模拟研究

以白花河小流域为例,探讨缺资料地区HEC-HMS模型的适用效果。通过流域DEM等下垫面数据获取流域信息,采用SCS-CN曲线法、SCS单位线法、指数衰退法、马斯京根演算法进行流域产汇流计算及河道洪水演算,构建了HEC-HMS降雨径流模型,结合广东省综合单位线法与推理公式法的结果对模型参数进行率定。结果表明,设计洪水计算结果的误差均小于20%且平均相对误差均小于10%;实测洪水模拟的洪峰流量相对误差小于10%,Nash系数为0.90。HEC-HMS模型进行径流模拟效果较好,可适用于研究区山洪预报。     

基于Nash 瞬时单位线法的渗透坡面汇流模拟

基于Nash瞬时单位线法,结合Horton土壤入渗经验模型,并考虑植被对降雨的截流作用,建立了渗透坡面汇流计算的数学模型。以矩形坡面为研究对象,基于其汇流时间-面积特性,结合等流时线法,推导建立了Nash瞬时单位线参数n、K的确定方法。其中,参数n的值为1.0,K的值与坡面汇流时间相等,相当于单一线性水库。应用本文建立的模型,对林地渗透坡面降雨径流进行计算,并与实测值进行比较。结果表明,计算值与实测值的变化趋势基本吻合,初步验证了本文方法的合理性。     

大凌河流域Nam模型构建与应用预测

利用Mikebasin降雨径流Nam模型,以大凌河流域水文资料为分析数据,建立了降雨径流模型,对流域水资源状况进行模拟.结果表明,模型对所选水文站资料模拟效果良好,满足精度要求,该模型可以用于水费源评价工作,为水资源分配提供科学水文数据.     

基于Nash瞬时单位线法的渗透坡面汇流模拟

基于Nash瞬时单位线法,结合Horton土壤入渗经验模型,并考虑植被对降雨的截流作用,建立了渗透坡面汇流计算的数学模型。以矩形坡面为研究对象,基于其汇流时间-面积特性,推导建立了Nash瞬时单位线参数n、K的确定方法。其中参数n的值与坡面汇流时间-面积曲线指数相等,K的值与坡面汇流时间相等。应用本文建立的模型,对林地渗透坡面降雨径流进行计算,并与实测值进行比较。结果表明,计算值与实测值的变化趋势基本吻合,初步验证了本文方法的合理性。     

卫星降雨数据与地面站点资料在水文模型中的融合应用

地面站点观测的降雨资料可以代表站点附近的降雨真实情况,具有单点高精度观测优势;卫星降雨数据则具有空间分配观测优势,对雨量空间分配规律刻画较准确,但精度不如地面站点观测值。以南流江流域为例,通过将卫星降雨数据与地面站点资料融合应用到水文模型中,以融合后的降雨数据驱动新安江模型得到的径流过程与水文站实测流量过程吻合程度有明显改善。可见将卫星降雨数据与地面站点资料相融合,可弥补地面站点分布不均匀的问题,保证降雨数据更好反映实际降雨特征,在水文模拟中具有很好的应用价值。     

基于径流系数的城市降雨径流模型参数校准方法

为了解决我国城市降雨径流模型参数校准数据欠缺的问题,应用较易获得的径流系数作为校准目标,以峰现时间作为径流系数模拟值的计算依据,以合成单峰降雨作为校准降雨事件,在SWMM平台上进行模型参数校准.通过校准模型适用性和灵敏度分析,表明该法既可以满足模型参数预校准的要求,也可以在模型参数不确定性分析的基础上用于实践.因此,该法是改善城市降雨径流模型参数校准状况的有效途径.     

基于HEC-HMS模型的温榆河流域水文模拟

水文模拟对于流域防洪减灾、水资源规划管理有重要的意义。将分布式水文模型HEC-HMS应用到北京温榆河流域,模拟该区域1980-2005年间6场暴雨洪水过程和1983-1995年日降雨径流过程,评估HEC-HMS模型在模拟场次洪水和日径流过程两种时间尺度上的适用性。结果表明,场次洪水模拟的洪峰流量和洪量相对误差均在20%以内,峰现时差均不超过2h,平均Nash效率系数为0.82,平均相关系数r为0.92;日径流模拟率定期和验证期的平均Nash效率系数为0.6,平均相关系数r为0.78,平均相对误差为3.95%。分析结果表明,HEC-HMS模型在温榆河流域的适用性较好,能够有效模拟北方地区短时和长时降雨径流过程,可用于该区域的洪水预报和水资源评价与管理。     

BP与LSTM神经网络在福建小流域水文预报中的应用对比

LSTM(长短期记忆)神经网络作为一种具有记忆能力的循环神经网络,能够学习时间序列数据间的状态特征,特别适合用于流域降雨径流预报。利用福建省延寿溪流域渡里水文站逐时降雨数据和逐时流量数据,分别采用模块化建模方法构建BP神经网络和LSTM神经网络,并采用集合预报均值的形式以避免模型训练中的参数局部最优解问题,进行未来1～24 h的逐时流量滚动预报。对比2个神经网络模型预报结果表明,LSTM模型整体预报效果优于BP模型,在滚动预报过程中预报精度的衰减速度大大慢于BP模型,1～24 h逐时预报的Nash效率系数为0. 968～0. 740,能够满足短期洪水预报精度要求。     

HBV模型在逊毕拉河流域的适用性研究

流域水文模型是水资源评价和管理的重要工具之一,以我国北方的逊毕拉河流域为研究对象,评估了HBV模型在不同资料条件下的区域适用性。结果表明:HBV模型对逊毕拉河流域模拟效果总体较好,Nash系数多在0.6以上;雨量资料的质量对水文模拟效果具有较大的影响,在雨量资料较为充分的条件下模拟效果更好,Nash效率系数超过0.8(吴家堡站);HBV可以较好地适用于资料较好的我国北方寒冷地区进行环境变化影响评估等方面的研究。     

基于 H EC2HM S 模型的温榆河流域水文模拟

水文模拟对于流域防洪减灾、水资源规划管理有重要的意义。将分布式水文模型 HEC2HM S 应用到北京温 榆河流域, 模拟该区域 1980- 2005 年间 6 场暴雨洪水过程和 1983- 1995 年日降雨径流过程, 评估H EC2HM S 模型 在模拟场次洪水和日径流过程两种时间尺度上的适用性。结果表明, 场次洪水模拟的洪峰流量和洪量相对误差均 在 20% 以内, 峰现时差均不超过 2 h, 平均 Nash 效率系数为 01 82, 平均相关系数 r 为 01 92; 日径流模拟率定期和验 证期的平均 Nash 效率系数为 01 6, 平均相关系数 r 为 01 78, 平均相对误差为 31 95 % 。分析结果表明, H EC2H MS 模型在温榆河流域的适用性较好, 能够有效模拟北方地区短时和长时降雨径流过程, 可用于该区域的洪水预报和水 资源评价与管理。     

基于SWMM模型的贵安新区暴雨径流过程模拟

以贵州省贵安新区示范区为例,构建暴雨洪涝模型(SWMM),选择SCS径流曲线计算下渗量,比较模型模拟流量与研究区排水口的实测流量,结果表明模拟径流过程与实测径流过程吻合度较好,用于校准和验证的5场降雨径流的模拟误差分析和Nash系数也均符合标准。研究表明,SWMM模型可应用于贵安新区城市洪涝的模拟,可以为该地区海绵城市建设以及雨洪管理措施的实施提供理论依据。     

汉江流域分布式水循环模拟研究

详细描述了汉江流域分布式水文模型构建和求解的过程,验证了WEP模型模拟研究区水循环的可行性。提出了"参数分区"的新理念,为研究参数不确定性空间变异提供了高效的模型空间结构。分别采用分割样本检验法和代表样本检验法对模型模拟结果进行检验。模拟结果的评价采用年径流总量模拟的误差RE、Nash指数及模拟的降雨径流相关系数个指标。     

面雨量的不确定性对洪水期间径流模拟的影响

降雨是洪水过程模拟的重要输入,研究降雨输入的不确定性对洪水期间径流模拟的影响是优化洪水预报的重要手段。为研究不同降雨数据密度下面降雨量的特征以及其对径流模拟结果的精度影响,以曹娥江流域上浦闸以上为研究区域,2021年“烟花”洪水为研究案例,选取不同数量的实测降雨站点数量,使用泰森多边形插值法对研究区域内实测点降雨数据进行空间插值得到面降雨量。在高密度降雨数据情况下,使用自研发的率定软件对NAM水文模型和HD水动力的耦合模型进行模型参数的联合率定。确定模型参数后,模拟不同密度的面降雨输入下的径流结果,计算实测径流过程与模拟径流过程的误差,量化面雨量计算的不确定性对模拟精度的影响。结果显示：降雨数据密度由低至高,各站的模拟径流确定性系数分别为,嵊州新市站0.84、0.83、0.83、0.76;嵊州站0.97、0.96、0.95、0.92;黄泽站0.83、0.91、0.89、0.90;东山站0.97、0.97、0.98、0.98。结果表明：在降雨数据较少的情况下,面降雨数据易受到单个站点的数据影响,径流模拟结果的不确定性较大。整体而言,降雨数据的密度越大,面降雨量的不确定性越小,径流模拟结果...     

全堵塞周期内透水砖路面的下渗-产流模型研究

采用下渗曲线扣损法对不同堵塞程度透水砖路面的场次降雨产流进行模拟，研究适用于全堵塞周期内透水砖的下渗-产流模型。结果表明：4种下渗-产流模型对不同堵塞程度透水砖产流数据拟合效果由好到差依次为Horton模型、Kostiakov模型、Green-Ampt模型、Philip模型，Horton模型可以更好地描述全堵塞周期内透水砖路面的场次降雨产流过程；透水砖堵塞程度和降雨重现期均会影响4种模型对下渗-产流过程的模拟效果，Horton模型和Kostiakov模型的模拟效果随透水砖堵塞程度增加而提高，Green-Ampt模型和Philip模型的模拟效果则随堵塞程度增加而降低；4种模型对全堵塞周期内透水砖产流过程的模拟效果均随降雨重现期增大呈现先降低后升高的趋势；基于模拟效果，引入堵塞程度和降雨强度修正Horton模型，建立了适用于不同堵塞程度透水砖路面的下渗-产流模型。     

RF-SVR降尺度模型在滦河流域的适用性分析

探讨了RF-SVR统计降尺度模型用于汛期极端降雨模拟的可能性。该统计降尺度模型由降雨状态分类和降雨量预测回归两部分构成,降雨状态分类过程中采用了随机森林（RF）方法,降雨量预测回归过程采用了支持向量机回归（SVR）法。选用1961-2000年的NCEP/NCAR再分析资料及滦河流域10个雨量站点的降雨观测数据进行模型率定,并用2001-2012年数据进行了验证。将RF-SVR统计降尺度模型与SVR模型降尺度效果做了对比。结果表明：RF-SVR模型模拟的滦河流域日降雨量偏差显著减小,并可以改善流域极端降雨的模拟预测效果。     

基于DEM的分布式新安江模型在径流模拟中的应用研究

穆棱河流域雨量测站和水文站网比较稀疏,下垫面情况复杂,给中小河流的洪水预报工作带来了困难.本文构建了基于DEM的分布式新安江模型,选取穆棱河湖北闸站以上流域进行径流模拟,并分析了T RM M卫星降雨产品RT数据在径流模拟预报中的适用性.比较不同降雨输入下日径流模拟效果,实测站点数据的日径流模拟效果都很好,RT数据的径流...     

东江流域分布式降水径流模拟研究

基于东江博罗站上游区域的数字高程模型(DEM)数据,提取了数字河网水系与流域边界,构建了基于DEM的分布式水文模型DDRM(DEM-based Distributed Rainfall-Runoff Model)并模拟了博罗站1980—2005年降水径流过程。采用Nash效率系数、径流深相对误差对DDRM模型的径流模拟效果进行了评价,并与新安江模型的模拟效果进行对比分析。结果表明:DDRM模型和新安江模型在东江流域降水径流模拟中均取得了较好的模拟效果。整体而言,两个模型的模拟效果相当;在洪水量级模拟方面,DDRM模型优于新安江模型。与新安江模型相比,DDRM模型具有结构简单、参数较少的优点,且能模拟径流量的空间分布。     

雷达降水同化方法在辽东暴雨易发地区的应用研究

本文采用卡尔曼滤波算法对辽宁东部降雨雷达数据进行同化处理,并将降雨雷达同化数据作为水文模型输入。结果表明:采用卡尔曼滤波算法进行降雨雷达数据处理后,面降水数据和实测数据之间的误差低于20%,单站降雨误差可通过90%置信度的F检验。以同化处理后的降雨数据作为水文模型输入,场次洪水模拟精度可达到乙级。研究成果可为辽宁地区雷达降水的应用提供参考。