流域

正由分水线所包围的河流集水区。分地面集水区和地下集水区两类。如果地面集水区和地下集水区相重合,称为闭合流域;如果不重合,则称为非闭合流域。平时所称的流域,一般都指地面集水区。     

基于Geo-HMS和SWAT模型对山区小流域水文参数提取的适用性分析

以石梁河流域为研究区,利用Geo-HMS和SWAT水文模型水文分析模块对DEM(数字高程模型)处理,提取出流域的基础水文参数,比如:流域面积、河道长度、比降、子流域数量和面积等。研究结果表明,两种模型对流域面积、河长、流域形状系数的提取结果较为接近,但河道比降和几何特征值的差异性较大,其中Geo-HMS水文分析模块的相对误差较小,可优先考虑作为山区流域水文参数提取的模型。     

黄土丘陵区产流输沙量对地貌因子的响应

地貌因素与径流泥沙关系分析是建立流域生态水文模型的一项基础工作。本文选取受人类活动影响相对较小的1959～1969年间的黄土丘陵区水文泥沙资料，分析了黄河中游黄土丘陵区的20余条支流的年均径流量、流域年均输沙量及年均径流系数与集水区面积、河道平均坡降、流域高差和流域干流长等地貌参数的关系。结果表明，在研究区内，地貌参数与流域径流量和输沙量之间表现出类似的变化趋势，即年均输沙量和径流量与集水区面积或河道干流长呈较显著的正相关关系，与河道平均坡降呈幂函数减少关系，而与流域高差未表现出某种趋势性变化特征。年均径流系数与地貌参数之间亦没有表现出明显的趋势性变化关系。     

观音阁水库流域面源污染负荷的空间分布特征研究

基于观音阁水库集水区农业管理、土地利用与气象等数据资料探究面源污染空间分布特征,计算观音阁水库集水区COD、NH3-N、TP、TN污染物在城镇地表径流污染源中的排放负荷,然后利用GIS空间分析技术反映流域水土流失、化肥流失、禽畜养殖流失、固体废弃物、农村生活污水等污染分布状况。研究表明:对观音阁水库集水区面源污染负荷贡献最大的为禽畜养殖污染物排放量,细河支流区域范围的单位面积负荷量最大,沙河支流的面源污染负荷总量达到最大;今后观音阁水库集水区面源污染重点治理区域为清河支流与沙河支流,可为消减和防治太子河流域面源污染提供一定指导作用。     

基于ArcGIS的山区流域特征值提取与探究

流域特征值是河道水文计算的基础要素,是准确计算设计洪水的必要条件。选取两条不同区域的山区河道为研究对象,基于ArcGIS软件中水文地理数据模块,采用SRTM90m分辨率的DEM数据,分别计算青海民和县隆治沟、河北蔚县定安河的流域特征值,主要包括:流域面积、河长和河道比降,并对计算成果进行偏差分析,探究由DEM计算的流域特征值在工程应用中的可行性。结果表明:流域面积在平坦区或人为干扰严重区,提取值偏差较大,在山形明显的山区流域,提取值偏差较小;河长受地形影响较小,提取值偏差较小;河道比降因原始计算公式的差别,提取值偏差较大。     

流域和水系的概念及关系

流域是地表水与地下水分水线所包围的集水区或汇水区，因地下水分水线不易确定，习惯上将地表水的集水区称为流域。     

滁州花山水文实验流域氮流失特征分析

以滁州花山水文实验流域为研究对象,研究不同土地利用类型中各种形态的氮随径流流失的特征。基于2012年10月—2013年9月滁州花山水文实验流域氮素实验观测数据,对流域的氮随径流流失的特征进行了分析。结果表明:林地比重较大的集水区域径流中的TN质量浓度和NO-3-N质量浓度较高,农田比重较大的集水区域径流中的NH3-N质量浓度较高;在林地面积比例较大集水区域,TN质量浓度与NO-3-N质量浓度有较好的相关性;而在耕地面积比例较大的集水区域,TN质量浓度与NH3-N质量浓度表现出较好的相关性。对于嵌套子流域,NO-3-N质量浓度沿河道往下游随集水区域的增大和森林覆被比例的减少而呈逐渐递减趋势;在农田非施肥季节,各个月的TN质量浓度空间上自上而下随森林覆被比例的减少而呈逐渐递减趋势,而NH3-N质量浓度变化较小;在施肥季节,TN质量浓度随NH3-N质量浓度的上升而上升。研究还发现:研究区域汪郢左支断面和军事牌断面的集水区域林地比重高达99.92%以上,虽然人类活动较少,但TN质量浓度较高,分别为2.830 mg/L和4.028 mg/L,高于集水区域农田比重较大的竹园沟断面和新坝断面(两断面农田比重分别为39.59%和35.63%),分别是竹园沟断面和新坝断面的1.42~2.51倍、2.02~3.57倍;这一事实与人们通常的认识不一致,值得进一步深入研究。     

无资料地区洪水预报参数估计

以广州市流溪河流域内流溪河水库、黄龙带水库、和龙水库等9个水库子流域为研究对象,根据已知出库流量及库容曲线反推入库流量,基于三水源新安江模型进行洪水预报。假定芙蓉嶂水库为无资料地区,根据气象预报及其余8个子流域的流域特征值进行参数移植,建立流域特征值和敏感性参数的多元回归方程,对比分析距离相近法、面积相似法、参数平均法与多元回归法的参数移植结果,发现多元回归法移植效果较好,预报结果达到乙级精度。     

基于DEM数字河网提取时集水面积阈值的确定

介绍了基于DEM流域信息提取数字流域河网的一系列过程,提出集水面积阈值的设定对数字流域河网提取精度的影响.根据河网密度和河源密度与集水面积阈值的关系确定合理的集水面积阈值,并以宛川河流域为例,得出利用Arc Hydro软件提取宛川河流域河网时合理的集水面积阈值应为4 km2.     

基于SRTM-DEM的淮北平原流域特征提取

简要介绍基于SRTM-DEM数据及利用Arc Hydro软件来提取流域特征的优点、原理和方法,包括DEM的预处理、汇流栅格图的确定、数字河网的提取和流域边界的确定.以淮北平原不同面积的子流域为例,提取了流域特征,结果的精度在总体上是满足要求的.利用Arc Hydro软件基于SRTM-DEM提取淮北平原流域特征是基本可行...     

基于遥感与GIS的堰塞湖库区淹没分析与灾害评估

介绍了以遥感与GIS作为数据获取与分析处理的技术手段,研究堰塞湖的库区淹没分析与灾害评估方法。利用遥感获取堰塞湖库区淹没影响区域的城镇居民地等土地利用信息,并动态获取堰塞湖库区的淹没状况;结合高精度DEM数据,在三维GIS平台上分析堰塞湖上游汇水流域范围。利用实时降雨等数据和库区回水计算模型,动态计算堰塞湖库区的库容、回水范围、库区的淹没状况;在GIS平台上评估淹没区的灾害状况。用"5.12"地震唐家山堰塞湖的库区淹没分析和灾害评估为例实证了本文提出的技术方法。     

三峡大坝175 m蓄水运行后猪儿碛河段水动力条件变化分析

三峡大坝175 m成库运行后将对变动回水区的水流特性产生重大影响,对其展开分析将为该河段的航道整治、通航规划、水沙规律研究提供重要理论支持。在长江上游水文局实测资料基础上,选择变动回水区中段猪儿碛河段作为典型代表河段,采用数值模拟与原形观测数据理论分析相结合的方法,借助Aquaveo.SMS软件建立平面水流二维数学模型,将年内各时段与有无回水影响的各种工况进行组合,分析探讨了回水作用对流场、流速横向分布、水动力轴线等水动力条件的影响。分析成果可为该河段的河流研究与航道治理提供依据,建立的数值模拟方法可为同类河段的数模研究提供参考。     

受下游水位顶托下的太湖流域西苕溪中下游水位预报研究

西苕溪位于太湖流域中上游地区,由于其中下游河床比降较小,且受太湖水位顶托以及东苕溪导流干扰,经常发生洪涝淹没灾害,造成了严重的社会经济损失,长期以来该河流洪水预报工作显得尤为重要,但由于河流中下游水位流量关系复杂,该区域以水位预报为核心的洪水预报始终是其难点之一.文中探讨了研究区受下游洪水顶托影响下的洪水预报方法,采用20世纪80年代以来的12场较大洪水资料,建立了西苕溪流域下游水位混合回归预报模型,并利用后期的8场洪水加以验证分析.实例验证表明,对于西苕溪这类水文规律复杂的流域,系统的混合回归模型具有简单方便、模拟精度高等特点.     

INFLUENCE OF SCALE ON THERMAL CHARACTERISTICS IN A LARGE MONTANE RIVER BASIN

This study monitored stream temperatures over two hydrological years at various nested scales within the large, unregulated river Dee catchment (North East Scotland). These scales were (i) the whole catchment (11 sites along main stem Dee); (ii) the tributary (single sites in main tributaries); (iii) the Girnock (five sites in one subcatchment); and (iv) the reach (26 points across single reach). The aim was to characterize the thermal regime of all locations and compare the magnitude of variation between each scale. The controls on this variation were assessed via a multiple linear regression model using Geographic Information System‐derived catchment data. Temperatures were collected at 15‐min resolution and for further analysis and discussion combined to daily means. At the catchment and subcatchment scales, a west to east gradient in mean and minimum temperatures was observed, largely paralleling changes in altitude. Temperature differences between subcatchments were generally greater than between the sites along the main stem of the Dee. Differences between tributaries reflected differences in their morphology and land use. However, some tributaries had similar thermal regimes, despite different catchment and riparian characteristics. Subcatchment differences in thermal regimes of one of the tributaries corresponded to riparian vegetation reduced diurnal variability in sections dominated by broadleaf woodland. Compared with the larger scales, reach differences in thermal regime were small (e.g. mean temperatures of riffle, pool and margin habitats were within 0.3°C). The most noticeable difference was in relation to the point samples within the backwater area, which has a more constant thermal regime, most probably reflecting its groundwater source. The regression analysis indicated that monthly mean temperatures can be predicted well using elevation and catchment area. Forest cover was a significant explanatory variable during the summer months. However, some of the empirical temperature data from the Dee indicate that similar thermal regimes can result from different physical controls and processes that have important implications for the extrapolation of such predictive models. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

低水头径流式电站回水计算及水库设计淹没范围的确定方法

水库回水计算是确定水库淹没范围，进行规划方案论证的基础工作。由于河道型水库回水情况与一般水库有较大的差异，因此不能采用常规的回水计算成果来确定水闸的淹没范围。长州水利枢纽的实例说明，河道型水库的径流式电站工程，其回水计算方法有别于高坝大库型工程，有更高的精度要求。     

壅水条件下推移质泥沙输沙率变化规律初步研究

壅水条件下水流结构特征及推移质泥沙输移规律问题目前尚未得到很好的解决,如天然壅水河段、水库库区壅水等条件下的泥沙输移、河床冲淤等问题,亟需这方面的理论支撑。利用理论分析、实测资料、水槽试验等方法进行对比分析首先分析不同条件下推移质输沙率变化的差异性;然后利用水槽试验观测壅水条件下非均匀流水流结构特征;最后结合天然实测资料和水槽试验资料,回归分析得出了适合在水库库区壅水河道的推移质输沙率计算公式。研究结果为当壅水程度指标β达到1.3以上时,现有各家公式已基本不能用来计算壅水条件下的推移质输沙率;利用水槽试验资料得到了相对床面切应力与壅水程度指标β的定量关系;回归分析得出壅水河道推移质输沙率计算公式可以在三峡库区河段适用。     

Optimization of Retention Ponds to Improve the Drainage System Elasticity for Water-Energy Nexus

The purpose of this paper is to investigate the optimization of retention ponds for energy production by a low-head hydropower converter towards smart water grids and new flood adaptation solutions. Flood drainage systems are infrastructures essential in urban areas to control floods, which include retention ponds that can be used as innovative solutions adapted to climate changes and smart water grids to produce energy in a near future and to improve the drainage system elasticity. A catchment-scale water/energy management model is used for designing solutions by defining the characteristics of the urban area and the hydropower converters. The study area is based on Alcântara zone, in a district of Lisbon, a specific down-town zone close to the Tagus river, which has the backwater sea tidal influence. A solution based on the catchment of this area for extreme values of runoff induced by a significant climate changes event in these last years is analysed and then optimized in terms of energy production for different characteristic parameters. Finally, results are shown and discussed to reveal the most suitable solutions.     

三峡库区香溪河回水区营养状态变化特征与驱动因子

基于2015—2016年香溪河回水区域主要水质参数和营养状态的周年监测数据,分析并探讨三峡库区香溪河库湾回水区营养状态的季节性变化特征及潜在污染来源。结果表明:(1)香溪河回水区TN、TP污染十分严重,在调查时段内,各月份香溪河库湾水体的TN、TP质量浓度均远高于限制值,易发生水体富营养化;(2)香溪河回水区水体营养程度较高,所有月份均达到中营养以上水平,并在2015年8月达到富营养状态。水体营养状态从低到高季节顺序为秋季、冬季、春季、夏季。TN质量浓度是影响香溪河回水区水体富营养化程度最重要的指标;(3)香溪河回水区TN主要来自农业面源污染和城镇生活污水排入,流域上游的磷矿资源开采产生的工业废水以及库湾沿岸的点源污染是水体中CODMn与TP污染负荷的主要来源。水体中Chl-a质量浓度受TN、TP等营养盐的限制较弱,SD受浮游藻类和悬浮物的共同影响。     

壅水条件下推移质泥沙输沙率变化规律初步研究简

 壅水条件下水流结构特征及推移质泥沙输移规律问题目前尚未得到很好的解决,如天然壅水河段、水库库区壅水等条件下的泥沙输移、河床冲淤等问题,亟需这方面的理论支撑。利用理论分析、实测资料、水槽试验等方法进行对比分析首先分析不同条件下推移质输沙率变化的差异性;然后利用水槽试验观测壅水条件下非均匀流水流结构特征;最后结合天然实测资料和水槽试验资料,回归分析得出了适合在水库库区壅水河道的推移质输沙率计算公式。研究结果为当壅水程度指标β达到1.3以上时,现有各家公式已基本不能用来计算壅水条件下的推移质输沙率;利用水槽试验资料得到了相对床面切应力与壅水程度指标β的定量关系;回归分析得出壅水河道推移质输沙率计算公式可以在三峡库区河段适用。     

无坎宽顶堰公式计算桥梁壅水的方法探讨

为快速有效利用无坎宽顶堰公式计算桥梁的壅水值,分别利用常用办公软件 Excel 和常规 CAD 绘图法对淮北平原某河流一跨河桥梁进行桥梁壅水计算。两种方法河道过流面积 A1 的计算数值是一致的,桥孔过流面积 A2 以及桥梁阻水面积 A3 计算结果之间仅存在极小的误差（小于 0.04%）,最后得出的桥梁壅水值基本一致。结果表明利用 Excel 编辑公式计算桥梁壅水的方法是可靠的,同时提高了工作效率,降低了重复工作量,在类似计算中具有一定参考价值。