飞来峡水利枢纽基于DEM的分布式流域水文预报模型

利用飞来峡水利枢纽建库运行后的水文资料,建立基于DEM的分布式水文预报模型,对参数进行率定,并进行预报模拟。从模拟结果看,模型确定性系数、洪峰相对误差、径流总量相对误差等指标基本在可接受范围内,对大部分场次洪水的预报精度较好,洪峰流量合格率也较好,但整体上对洪峰的模拟值偏低,预报精度有待进一步提高。今后随着资料的不断延长和积累,对参数进行重新率定,其预报结果可应用于预报作业中。     

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。     

分布式水文模型构建及在黄河区间流域的应用

选择位于黄河支流洛河中游的长水—宜阳区间流域作为研究对象,基于数字高程模型,计算栅格水流方向、集水面积和栅格演算次序,为产汇流计算打下基础。把1个栅格单元作为1个小子流域,基于栅格采用新安江模型进行产流计算,采用Muskingum-Cunge算法进行河道洪水演算。结果表明,基于DEM的分布式水文模型在洪峰误差控制和过程拟合等方面表现较好,洪水模拟具有较高的精度。     

基于DEM的吉太曲流域水文信息分析

以吉太曲流域1∶10 000数字地形图生成的DEM数据为基础,利用Arc GIS10.0中的Hydrology模块,采用D8算法确定水流流向,设置汇流累计量的阈值为1 000,提取了流域有关水文信息。结果表明:1东、南、西三个方向为吉太曲流域的主要流向,西北方向所占比例最小,这与吉太曲流域整体地势由西北向东南倾斜相符;2汇流累计量阈值取1 000时,计算结果与吉太曲流域河网的实际情况最为类似;3对水流长度和流域边界进行计算后得出吉太曲的长度为76.764km,流域面积为2 109 km2,与官方数据相近。     

基于DEM的汉中流域水文过程分布式模拟

选择汉江上游的汉中流域为研究对象,在基于栅格DEM流域水文特征的获取和降雨空间插值的基础上,建立了基于TOPMODEL的松散耦合型结构的分布式水文模型.应用该模型对汉中流域的水文过程进行模拟,结果表明:该模型的模拟精度与集总式TOPMODEL和集总式三水源新安江模型基本相当,而且能够得到流域内部产汇流的分布状况等信息,基本上能够满足流域水资源规划与管理的需求.     

TOPMODEL在无DEM资料地区的应用

通过优化选择三参数的伽马函数来代替地貌指数的分布曲线,将TOPMODEL模型应用在无DEM资料的半干旱半湿润地区的尚义、栾川及王窑流域,并与新安江模型进行了比较。结果表明,通过优化选择合适的理论曲线代替地貌指数的分布曲线可以将模型应用在无DEM资料地区,模型在半湿润地区的应用结果优于半干旱地区。     

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。     

基于栅格数字高程模型DEM的河网提取及实现

从数字高程模型(DigitalElevationModels)DEM直接提取河网及相关流域信息,是分布式水文模型开发与应用的基础。本文基于D8(eightflowdirectionmatrix)处理方法,开发出一套DEM凹陷区域识别与处理、河网自动生成与流域划分软件。在新疆天山,应用本软件在100m×100m精度的DEM数据上生成的河网与全国1 25万的数字河流对比验证,吻合较好。此外,在美国联邦地质调查局(USGS)的HYDRO1k全球1km精度的DEM数据源基础上,所提取生成的长江流域河网,与1 100万的数字长江主要河道对比,差别不大。结果表明,所开发软件能够很好地自动生成流域水系,可为进一步开发分布式水文模型提供技术基础。     

多种水文模型在潘家口水库流域中的应用比较研究

由于传统水文预报模型的局限性,分别采用新安江模型、TOPMODEL模型及降雨径流相关图,对位于半湿润半干旱地区的潘家口水库流域进行洪水模拟计算并进行适用性分析。结果表明,采用蓄满产流机制的新安江模型及基于地理信息系统的TOPMODEL模型均适用于该流域,在潘家口水库洪水预报中预报精度较高,为海河流域洪水预报方案的建立提供了新的思路和模式,具有一定的理论基础和借鉴意义。     

连续API模型在沂河临沂站径流预报中的应用

洪水模拟和预报对于流域防洪、灌溉和供水等具有重要意义。构建了API模型模拟沂河临沂站流量过程。基于该站2006~2012年(共7 a)的降雨和流量资料,建立了降雨径流相关图,根据时段径流差求得时段净雨量;用瞬时单位线进行汇流计算得到流量过程,并与实测结果进行对比和评定。结果表明,连续API模型在该站模拟效果较好,合格率在70%以上,确定性系数大于0.9,可以用于作业预报。     

TOPMODEL 在韩江流域暴雨径流模拟中的应用研究

该文借助ArcMap与GRIDATB计算地形指数-面积分布函数,运用TOPMODEL模型对广东省韩江棠荆流域的暴雨径流进行研究,利用该流域1989-2004年的降雨、蒸发与流量资料,采用地貌参数法与人工调参法对其中的6场洪水进行模型参数的率定,使用另外的6场洪水进行模型的验证,并对影响模型模拟精度的因素进行了讨论。在参数率定期及验证期的确定性系数平均值可达82.05％和76.58％,结果表明,该模型可用于韩江棠荆流域的暴雨径流模拟。该研究成果对广东省中小流域的洪水预报具有重要的实际意义。     

基于GIS的DEM和分布式水文模型的应用比较

本文采用GIS地形分布技术和栅格技术，对TOPMODEL和新安江水文预报模型进行基于GIS的技术改造，构建了基于DEM栅格的TOPMODEL水文模型和基于GIS的TOPMODEL和新安江分布式水文模型，并将3个模型应用于黄河支流——洛河卢氏以上流域的水文模型的参数率定和模拟比较，以探讨 GIS技术的应用和模型的适应性。结果表明在该研究流域上，3个模型都能很好地进行水文过程模拟，其中基于DEM栅格的TOPMODEL模型可取得更好的效果。     

基于DEM和ArcGIS的浐灞流域水文特征提取研究

基于DEM数据,在ArcGIS环境下,提取浐灞流域的坡度、坡向地形特征以及不同集水阈值下的流向、河网密度、河源数等水文信息。结果表明:集水阈值和河网密度、汇流面积之间存在幂函数关系,阈值越大,河网越稀疏;对其二阶求导确定了流域的最佳阈值为8000,避免了以往确定阈值的主观随机性。运用ArcGIS嵌套软件TauDEM提取了最佳阈值的河网,并利用Strahler法对河网进行了分级。提取的河网与浐灞自然水系基本吻合,流域地形水文特征符合流域概况,可直接作为水文模型参数,为浐灞流域的分级管理提供数据支持,该方法提高了建立流域水文模型的效率,成本低且精度高。     

基于TOPMODEL的分布式水文模型应用研究

在TOPMODEL模型理论基础上，设计了一个分单元处理产流和汇流过程的分布式水文模型。该模型分单元计算地形指数和模拟产汇流过程，并通过引入Nash地貌瞬时单位线进行单元汇流演算。最后，用模型对一个流域的产汇流过程进行了模拟并和实测的径流量做了比较，结果表明此模型合理具有较高的精度。     

基于 DEM 的青海省西宁市地区河网流域特征自动提取

为获得青海省西宁市地区的河网特征,应用 ArcGIS10软件中的水文分析工具,基于美国联邦地质调查局（USGS）的 SRTM3 DEM 数字高程模型数据提取了研究区域水流流向、汇流累计量及河网水系等流域特征信息,进行了河网分级及子流域划分,并将提取结果与研究区遥感影像图进行对比。结果表明：基于 DEM 数据提取河网流域特征与实际自然水系的特征较为吻合,可作为一种流域水文分析的优良方法。研究结果可以为流域规划及流域综合治理提供参考。     

基于DEM的九龙江流域水系分维估算

介绍了水系分维估算的主要方法.基于数字高程模型(DEM),运用ArcVIEW3.2的水文分析模块,根据不同的集水面积周值,提取了九龙江流域河网信息,通过网格法计算了相应的水系分维.根据集水面积阈值与水系分维的相互关系,确定该流域水系分维值为1.086.与传统方法相比,这种水系分维的估算方法,具有简便、准确等优点.     

基于MODIS的水文特征指标提取与应用研究

流域水文模拟的效果很大程度上取决于输入数据,然而往往由于缺乏足够的、合适的数据导致不能很好地描述水文过程。遥感信息可以较准确地确定土地利用、覆被情况并提取相关水文特征指标,根据模型参数的物理意义直接或辅助确定有关参数,有助于减小参数率定的不确定性及水文模型在无或少资料地区的推广应用。研究采用MODIS遥感数据和定量化的遥感技术,针对土地利用分类体系的确立和水文特征指标的提取对流域水文模拟的影响进行研究,为最终的数字流域水文模型研制建立理论基础,并探寻可行的技术方案。     

基于TOPMODEL的DEM空间尺度转换关系探讨

由于地形指数的计算与数字高程模型DEM空间分辨率紧密联系,采用TOPMODEL进行水文过程的模拟通常受到DEM分辨率的影响。本文引入分辨率因子考虑DEM分辨率对单宽上坡集水面积的影响;对坡度应用分形的方法,将计算地形指数的尺度变化方法与TOPMODEL进行耦合,构建不受DEM分辨率影响的TOPMODEL,并将其应用于褒河流域的9场次洪模拟,结果表明,使用27″分辨率的DEM数据作为模型输入,不受DEM分辨率影响的TOPMODEL模拟得到的结果较接近于3″分辨率DEM数据下的结果。该方法能在一定程度上削弱DEM分辨率对TOPMODEL模拟精度的影响,是一种合理可行解决水文过程中尺度问题的有力工具。     

数字化水系辅助 DEM 提取 Karst 地区水系的应用研究

近年来,分布式水文模型与 GIS 密切结合已经成为水文预报的研究重点和热点,其中基于 DEM 提取某一流域的水流方向矩阵是其核心之一。然而在中国南方 Karst 地区具有地表和地下二元空间结构,地表有大量的洼地与漏斗和溶洞发育,如果用填洼的常规方法则改变了 Karst 地区真实栅格单元的水流方向,造成大量的平坦地区,而且提取出的水系有大量平行水系与河道的缺失。因此,利用数字化河网修正 DEM 后无需填洼就能提取出接近 Karst 地貌背景下的真实水系,提取出的水系中几乎没有平行水系和河道的缺失 , 而且正确地引导了局部栅格单元的水流流向。用该方法提取的水系对建立 Karst 地区更高精度的分布式水文模型具有很好的应用价值。