改进的俄罗斯模型在洪水模拟中的应用

针对俄罗斯模型模拟洪水时其假定不能代表各流域的洪水特性,提取各场洪水的峰现时间进行参数估计和线型优选,将改进后的俄罗斯模型应用于钱塘江流域金华江金华水文站的洪水模拟。统计特征检验结果表明,改进后模型79.63%的时段统计量参数模拟效果优于原始模型,模拟序列统计规律更接近于实测序列。     

Copula函数和AR模型在洪水随机模拟中的应用

应用Copula函数构造了洪峰与历时的联合分布及非平稳自回归模型模拟截口序列,基于联合随机抽样方法进行大样本的洪水随机模拟并提出了一种新的洪水随机模拟方法.结果表明,该混合模型能较好地描述洪峰、历时的统计特性及相关关系,克服了传统模拟方法对历时描述较差的缺点.     

无调控小水库群对寿昌江流域洪水预报的影响

为研究小型水库群对流域洪水过程的影响程度,在三水源新安江模型的基础上,引入自溢式虚拟水库对产汇流环节进行改进,构建了受无调控小水库群影响的流域洪水预报模型。将改进的新安江模型应用于流域模拟中,对比分析改进、无改进新安江模型模拟结果表明,改进的新安江模型对于寿昌江流域具有良好的适应性,并能显著提高洪水模拟精度。研究成果可为无调控小水库群影响的流域洪水预报提供参考。     

基于地貌类型的岩溶小流域产流模型

针对广西横县镇龙乡小流域岩溶结构发育、地下暗河分布广泛、汛期多强降雨及产流过程中地下径流丰富、出流过程非线性、流域不闭合等特点,研究了岩溶小流域不同地貌类型的产流规律,将岩溶地区下垫面分为土壤覆盖区与岩溶裸露区,分别运用蓄满产流模型模拟土壤覆盖区产流,水箱模型模拟岩溶裸露区产流,进而模拟流域总产流,建立了基于地貌类型的岩溶小流域产流概念性水文模型,利用岩溶小流域2010~2011年9场洪水资料进行模型参数率定,2012年4场洪水进行产流量验证。结果表明,模型在岩溶区的模拟效果较好,其预报相对误差范围为4.15%~18.49%,均值为13.82%,但对于前期影响雨量较大、降雨历时长的洪水,水箱模型产流模块产流量更大,受到降雨影响更为敏感,模拟精度相对更高。     

俄罗斯模型中三个重要参数线型的统计分析

对俄罗斯模型中起决定作用的涨洪历时、洪峰流量和退水系数三个参数,在运用过程中均需通过线型优化技术、假设检验等确定线型,从而大大增加了模型运用过程中的工作量,并且容易出现抽样误差。为此,特收集了六个水文站的洪水资料,统计了三个参数的分布线型,通过比较假设检验、时段量模拟效果,发现三个参数多服从三参数对数正态分布。     

三个水文模型在沂河洪水模拟中的分析

为探讨半干旱半湿润流域的产流机制,以沂河高里流域为例,采用HEC、TOPMODEL和新安江三个水文模型进行洪水模拟计算.在TOPMODEL模型中初步引入了初始土壤缺水量与地形指数间的经验关系式,结果表明在半干旱半湿润流域三个模型模拟效果良好.在洪峰及峰现时间,以超渗产流为机制的HEC模型比以蓄满产流为机制的新安江模型和TOPMODEL模型的模拟效果更好.     

北京市漫水河流域山区洪水模拟研究

北京市山丘地区洪水具有汇流快、历时短、破坏强的特点,多发于夏秋季汛期,损失惨重。为此需建立水文预报系统,采用分布式水文模型(EasyDHM)和马斯京根汇流模型演算方法分别进行产、汇流计算,模拟再现漫水河站近几十年内发生的洪水事件。结果发现,率定期参数敏感性分析和优化之后的模型模拟精度有明显提高;验证期模拟洪水发生年份距离模型率定年份越近模拟效果越好,且模拟洪水的洪量模拟效果优于洪峰模拟。     

宁晋泊和大陆泽蓄滞洪区洪水淹没历时及洪水风险分析

为加强宁晋泊和大陆泽蓄滞洪区的安全建设规划,利用MIKE FLOOD软件包建立宁晋泊和大陆泽蓄滞洪区的一、二维耦合模型,采用“96.8”历史洪水淹没资料进行模型验证,对大陆泽任县环水村不同时刻的模拟水位和实测水位进行了对比,模拟结果与实际基本吻合。利用该模型模拟了蓄滞洪区50年一遇的洪水淹没过程,得到了洪水淹没范围、水深、历时等洪水淹没特征信息,并以最大淹没水深单指标来进行洪水风险分区,绘制洪水风险图,为蓄滞洪区的安全建设规划提供了重要依据。     

洪水随机模拟中模型不确定性的影响研究

依据漳河流域岳城水库汛期日流量过程资料,分别建立了反映洪水随机变化特性的自回归模型和解集模型,应用统计试验的方法研究了随机模拟中模型不确定性对模拟入库洪水的影响,并通过综合分析影响模拟精度的原因,给出了未来洪水随机模拟时模型选择的建议.结果表明,典型解集模型的模拟效果明显优于自回归模型.     

改进的Horton模型在祖厉河流域洪水预报中的应用

为改善半干旱地区缺/少资料对水文模拟和水文预报的限制,在充分了解中间复杂水文过程的基础上,基于可用的遥感资料(土壤类型)对Horton模型的参数确定方法进行改进。利用改进的Horton模型模拟处于半干旱地区的甘肃省会宁站祖厉河流域的次洪过程,合格率为100%,平均确定性系数为0.89,模拟的洪水总量、洪峰流量、峰现时间误差均小于20%,在可接受范围内。表明该方法使得模型模拟精度较高,适用于半干旱地区的水文预报,并可向无资料地区推广。     

基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模拟

利用MIKE21 FM模型的用户界面友好、可视性好、能灵活处理复杂地形等优点,基于蓄洪区洪水演进特点,构建了基于MIKE21 FM模型的蓄洪区洪水演进数值模型,运用该模型对潖江蓄洪区的洪水演进模拟结果表明,MIKE21 FM模型简便、运算快速、模拟精度高、模拟效果真实,可用于较复杂蓄洪区的洪水数值模拟。     

基于AdH模型的美国内华达州塔基河洪水数值模拟

以美国内华达州塔基河为例,基于AdH模型建立了覆盖主槽和洪泛区的有限元数值模型,选取四种不同频率的洪水事件作为基础资料并对其洪水过程进行了模拟分析,探讨了输入参数对模拟结果的影响,并对AdH模型进行了率定和验证,进而分析了淹没面积和淹没体积与流量的关系。结果表明,主槽糙率系数的选取对洪水模拟结果的影响相对于洪泛区而言更为显著,是模型率定时应优先调整的参数;AdH模型完全可以再现洪水发展—消退的全过程,是一种有效的洪水预报模型;淹没面积和淹没体积与流量间的关系具有明显的反绳套规律。     

溃坝洪水模拟中泥沙因素的影响

鉴于在溃坝洪水模拟中较少考虑泥沙因素的影响,采用欧拉模型即双流体模型模拟了溃坝洪水中的悬移质泥沙颗粒,通过对比来流为清水、含悬移质泥沙的水沙流两种情况下壁面剪切力,证实了悬移质泥沙可增强水流剪切作用、加速溃坝过程,并分析了淹没区障碍物对悬移质泥沙的影响,给出了溃口发展过程和下游河道泥沙淤积状况。所有模拟结果均符合实际溃坝规律,可为溃坝洪水精确模拟和灾害性分析提供参考。     

安康水库洪水优化调度联合模型研究

结合安康水库实际情况，分析了各优化模型的优缺点，建立了洪水优化调度联合模型，联合模型适用于汛期各种频率洪水的调度，具有更广的应用范围。实例研究表明，模型合理，算法可行、有效。     

基于FloPy和NSGA-Ⅲ的地下水模拟优化模型

地下水模拟优化模型是实现地下水资源可持续利用的重要工具,当前采用紧密耦合的方式构建地下水.模拟优化模型的研究较少。为此,采用Python语言开发的Modflow工具FloPy构建了一个地下水多目标管理的数值模拟模型,即基于Python语言的多目标优化框架Pymoo建立一个紧密耦合的多目标地下水模拟优化模型,并采用多目标遗传算法NSGA-Ⅲ进行求解。结果表明,使用FloPy可通过编写代码的方式快速构建、运行和修改地下水数值模拟模型,且便于与优化算法耦合;Pymoo框架下的NSGA-Ⅲ算法可快速求解多目标地下水模拟优化模型。算例表明,采用基于Python语言的FloPy和Pymoo构建的多目标地下水模拟优化模型在数据处理、模型构建、结果分析及绘图方面有突出的优势。     

长江洞庭湖和宜昌至汉口流域洪水过程模拟研究

针对长江洞庭湖和宜昌至汉口流域的特点,应用现代系统工程理论和方法,提出并建立了多输入单输出系统模型.利用历史洪水的实测资料,模拟洞庭湖流域、宜昌至汉口流域的洪水过程,取得了相当高的模拟精度.其成果可为长江中游流域的洪水预报和防洪调度决策提供技术支持和服务.