流域水文模型研究综述

流域水文模拟是用数学的方法描述和模拟水文循环的过程.按照水文循环运动的物理规律和空间变化规律介绍了流域水文模型的分类及其特点,回顾了流域水文过程模型的研究进展,总结、介绍了国内外分布式流域水文模型的开发研究成果,结合当前流域水文模型研究中存在的尺度、非线性、模型动态耦合等主要问题,提出了发展方向。     

数字流域水文模型在柘溪水电站洪水预报中的应用

将数字高程模型（DEM）生成的数字高程流域水系模型（DEDNM）与新安江水文模型相结合构建数字流域水文模型，并将该模型应用于柘溪水电站的6个子流域进行产、汇流计算，所得子流域出口的径流过程与实际洪水过程进行拟合，制作洪水预报方案。结合流域现有遥测信息和实时校正技术编制了实时洪水预报系统。实时预报系统通过近1年的试运行表明该方案得到了成功应用，预报精度达到甲级标准。试运行期间依据该系统预报调度对大洪水进行了有效的错峰削峰，充分显示了水库的巨大防洪效益；洪水后期的拦蓄洪尾也为水库后期的保水抗旱提供了有力保障，增加了发电效益。     

DEM在流域水文特征分析中的应用

简要介绍了数字高程模型（DEM）的结构和各类。总结了过去30多年来利用DEM提取流域特征的技术基础和算法，认为树状流域结构理论模型是一切算法的基础，最陡坡度法和窗口滑动技术是一切算法的出发点。着重介绍了基于流向分析和汇流分析的流域特征提取方法和过程，并给出了一个计算实例。     

流域模型在平原水网湖区研究与应用

平原水网湖区水文过程的模拟，一直是国内外研究课题。本文应用北美常用的柯哈摩（ＱＵＡＬＨＹＭＯ）水文模型和莱特沃科（ＮＥＴＷＯＲＫ）河网汇流模型，结合四湖流域特点有效处理灌溉等客水，开发了萨颇（ＳＰＵＭＰ）二级泵站高度模型，建立集总式组合流域模型，对１９８０－１９９１年每年汛期５－９月资料进行连续分析，用１９８０－１９８３年、１９９１年资料建模，用１９８４－１９９０年资料检验，综合合格率达８９．５％     

数字流域模型关键技术研究

数字流域模型定位于大范围、全流域级的水文过程模拟,是一个具有多层空间分辨率的、模型参数可以容易获取的、能够实现并行计算的全流域级整体模型。数字流域模型的建立需要解决5项关键技术问题,即大流域DEM数据存取技术、流域沟道参数提取技术、基于遥感图像的模型参数提取技术、分布式降雨量数据存取技术、计算机集群并行计算技术。在黄河数字流域模型的建设实践中,提出了5项关键技术问题的解决方法：用分块技术解决大流域DEM数据的存取问题,用TOPAZ模块提取流域沟道参数,用遥感图像提取模型分布式参数,用雨量站插值技术存取面雨量序列,用计算机并行计算技术打破大流域整体模型的计算瓶颈。     

数字流域三维虚拟仿真系统综述

近年来,虚拟现实技术在我国得到了快速的发展,并应用于各行各业。文中主要综述三维虚拟仿真系统在以三维可视化和仿真模拟为目标的数字流域实时仿真系统中的应用。     

数字水文模型在漳河观台以上集水区域的应用

结合当前地形处理技术及数字高程模型,生成了观台以上集水区域的数字流域.在此基础上,在子流域内分别建立新安江模型,并构建观台以上数字水文模型.应用此数字水文模型完成对流域内的5次历史洪水的模拟,将模拟结果与传统水文模型的结果进行了对比.分析表明,此数字水文模型具有一定的精度,为建立完全的数字水文模型提供了必要的研究基础.     

秦淮河流域数字水文模型及其应用

利用遥感、地理信息系统等多种数字技术，获取流域空间分布的下垫面信息和中间状态信息，刻画了流域内的水文过程，建立了秦淮河流域基于 PCRaster软件的数字水文模型。利用所建立的数字水文模型，对定义的土地利用变化情景进行了模拟。模拟结果表明，模型可以定性和定量地反映各种土地利用变化对水资源系统尤其是对水量平衡和防洪情势的影响程度。     

国内数字流域研究与问题浅析

数字流域是现代水利信息化的重要组成部分,是"数字地球"在流域尺度上的应用。为更好地为流域管理服务,本文从数字流域的基本框架出发,综合分析了国内数字流域基础信息平台、模型模拟平台、应用决策平台的研究状况以及存在的问题。通过对不同流域数字化建设的研究和讨论,旨在为当前流域水利信息化建设提供参考。     

浅谈数字高程流域水系模型

简要介绍数字高程模型(DEM)和数字高程流域水系模型(DEDNM)的基本概念、原理。基于辽河水系老哈河流域栅格DEM数据,采用DEDNM提取水系信息,构建数字流域,并阐述了在数字高程模型中凹陷区域识别和消除、流域分水线勾划、河网生成、河网与子流域编码及河网结构拓扑关系的建立。     

美国田纳西河水土保持减沙效果分析

本文根据田纳西干流四个主要测站1935～1942年间的泥沙资料分析得出在此段内含沙量和输沙量呈逐年减少趋势并得出其原因是气候干旱和水库建设影响的结论。根据其9个没有水利工程的支流测站进行了两个时段（1935～1938和1963～1965）的含沙量、输沙量和降雨量平均对比分析,得出第二时段年降雨量、年径流量均减少较小（7％和7．5％）,而年均输沙量和月均含沙量减少比较明显（43％和54％）。水土保持是减沙的主要原因;通过对支流VALLEY河测站1935～1938,1939～1942和1963～1965年三个时间段的还原计算和分析,得出60年代因水土保持泥沙减少39％的结论。     

气候与森林植被变化对水文影响的定量研究进展

如何科学定量地界定气候与森林植被变化对河川径流影响的贡献率,不仅是气候变化影响研究领域中的科学问题,而且也是目前流域管理者所关注和面临的难题。为了给森林植被削洪减灾的作用大小和影响程度提供一个科学的量化依据,在论述森林植被的水文作用及其局限性的基础上,阐述了气候与森林植被变化对流域水文影响贡献率的国内外研究进展。结果显示,由于研究方法的差异以及研究流域和尺度的不同,研究结果存在较大差异,有关的普遍规律研究仍在探索之中。     

无测站流域径流预测区域化方法研究进展

无测站流域径流预测是地表水文研究的难题与挑战,而区域化方法,即将水文信息从有测站流域移植至无测站或缺测站流域估算径流量的过程,则为该问题提供了有效的解决办法。由于不同流域地文属性及气候特征各不相同,目前并无通用的方法,回归法、空间近似法及物理相似法是径流预测区域化研究中最常用的三种方法。基于此,本文阐明了三种方法的基本理论,综述了其研究进展、适用性及局限性,分析了区域化研究中常用水文模型及流域特征因子遴选的依据,总结了误差检验及不确定性分析的方法,并展望了径流预测区域化研究的未来发展方向。本文可为无测站流域区域化方法的选择提供基本依据与科学参考。     

Arc Hydro与Arc Hydro Groundwater水文数据模型研究综述

由于目前在地表水与地下水的联合模拟研究中备受青睐的Arc Hydro与Arc Hydro Groundwater水文数据模型能否应用于水文模拟尚缺少实证性研究,通过查阅大量文献资料,分析这两个水文数据模型的功能和优点,以及存在的问题和未来发展趋势。指出Arc Hydro模型虽然具备强大的水文分析与提取功能,但其本身并不能实现水文模拟,必须与独立的水文模型利用数据交换来完成水文模拟;Arc Hydro Groundwater模型虽然包含MODFLOW分析模型,但只能对MODFLOW模型输出的结果进行可视化处理,目前还不具备独立的地下水模拟功能。认为地表水与地下水联合模型与GIS耦合集成平台的开发将是未来研究的热点。     

基于RS与GIS技术的数字流域水体信息的提取

针对DEM的误差及时效性可能会导致提取出的水文要素与实际情况出现偏差的问题,提出利用遥感信息与DEM综合提取水系的方法。利用遥感影像,根据NDWI和波段分析相结合的方法提取流域主干河流和面状水域,并用数学形态学对提取出的二值图进行除噪、细化等处理;利用DEM数据,根据流域集水面积阈值与河网密度之间的关系曲线确定临界支撑面积阈值,并通过叠置运算和邻域分析对伪河道等进行合理剔除。综合两者结果,设置遥感水系和DEM水系主干河道校正控制点,并以遥感水系主干河道为基准,对DEM水系中控制点图层进行配准,从而完成对DEM水系位置及面状水域的修正。     

若干水文预报方法综述

将现有水文预报方法分为过程驱动模型方法和数据驱动模型方法两大类.过程驱动模型指以水文学概念为基础,对径流的产流过程与河道演进过程进行模拟,从而进行流量过程预报的模型.过程驱动模型近年在中长期预报方面的发展主要表现在对概念性流域降雨径流模型的结构进行改进,以适应较大时间尺度预报的需要.数据驱动模型则是基本不考虑水文过程的物理机制,而以建立输入输出数据之间的最优数学关系为目标的黑箱子方法.数据驱动模型以回归模型最为常用,近年来由于神经网络模型、非线性时间序列分析模型、模糊数学方法和灰色系统模型等的引进,以及水文数据获取能力和计算能力的发展,数据驱动模型在水文预报中受到了广泛的关注.     

数字湿地及其实现的关键技术框架探讨

湿地作为人类重要的生存环境之一，具有重要和独特的生态环境功能。数字湿地是数字地球的一个重要区域层次，是集数字化、网络化和信息化等多种高新技术为一体的可视化计算机管理和决策的湿地信息系统。数字湿地的构建对于实现湿地资源信息的共享、湿地环境的保护、退化湿地的恢复与重建及流域管理等方面具有重要的现实意义。数字湿地实现的关键技术主要包括数字湿地数据获取、数据存储与处理、数据的高速网络传输与共享、虚拟现实与数字湿地可视化、空间数据挖掘、信息提取与知识发现等方面。     

数字流域架构与软件体系研究

数字流域是一个以流域地理空间信息为基础,融合流域各种相关信息的数字化系统平台。数字流域是流域现代化管理的重要技术手段,是我国流域管理的发展方向。数字流域的总体框架分为数据层、模型层、应用与综合决策层和用户层。根据数字流域系统特点,可以设计正交软件体系、三层C/S、C/S和B/S混合软件体系等3种数字流域软件结构。     

基于数字高程模型的水文模拟对比分析

本文以GIS为平台,分析比较了不同类型的地形及网格大小的数字高程模型(DEM)所提取的汇流路径长度、坡度等地形特征值。在新安江模型参数物理意义研究的基础上,将汇流参数与地形特征值建立相关关系。利用相关关系确定参数,进行水文模拟,通过分析比较不同网格大小的DEM对水文模拟的影响,确定了满足实际洪水预报要求的DEM网格大小。