金沙江下游及三峡梯级空间径流均匀度变化

针对金沙江下游及三峡梯级流域开发可能对空间径流均匀度产生的影响,基于屏山、寸滩和宜昌水文站1954~2007年径流资料,利用Lorenz曲线和Gini系数计算了径流时空分布均匀度变化。结果表明,屏山、寸滩、宜昌3站年径流Gini系数整体呈下降趋势,流量时间分布趋于均匀,流域洪枯变化和干支流建坝蓄水调节均对径流均匀度产生较大的干扰。表明上游水库对下游径流量的影响程度取决于上游水库的调节性能及来流量,对于调节性能不高的水库,流域天然径流的丰枯变化大于水库的调蓄影响。     

降雨时空变化对泾河流域水沙的影响

降雨时空分布是影响流域径流和泥沙输送的主要因素,阐明流域内径流、泥沙随降雨时空分布的变化规律,对流域洪水预报和水土流失防治具有重要的指导意义.为此,通过设置6种降雨时空分布情景,基于SWAT构建泾河流域日尺度的水文模型,分析了降雨对径流泥沙过程的影响.结果 表明,改变降雨中心对径流到达峰值的时间影响最大,仅在上游降雨可...     

考虑上游中小水库影响的水库设计洪水研究

针对流域内上游各中小水库往往缺乏实测流量资料的情况，利用实际暴雨资料推得上游各库及区间的设计洪水过程，自上而下逐级演算，得到下游水库设计洪水过程；根据水库调洪演算后的水文设计参数值．定量分析上游水利工程运用对下游控制性水库(工程)的影响。对广东省长潭水库的计算结果表明，上游中小水、库的运用，使得20a和30a标准的水文设计值有所降低。     

新安江模型在董铺水库洪水预报中的应用研究

针对大中型水库的水位观测资料较丰富,库区存在着难以观测的直接入库径流及主要入库河道径流观测资料缺乏的现状,以安徽省合肥市董铺水库流域为例,将水库流域划分为陆面和水面两部分,水面按直接产流计算,通过水库水位和水库泄水、用水资料反推入库径流过程,采用实码加速遗传算法对日模型和次洪模型的参数进行率定,构建了基于三水源新安江模型的董铺水库洪水预报模型。对董铺水库坝址以上所控制流域进行了模拟计算,日模型率定期14年中,径流深合格率为92.9%,确定性系数为0.94;日模型验证期18年中,径流深合格率为100%,确定性系数为0.93;次洪模型率定期34场洪水中,径流深合格率为88.2%;次洪模型验证期26场洪水中,径流深合格率为92.3%;60场洪水时水库水位推算合格率90%;方案整体预报精度达到甲级。研究结果表明考虑大中型水库流域产汇流特点和水文观测资料的现状,将水库流域的产流分为陆面和水库水面两部分,反推入库径流过程,基于三水源新安江模型进行大中型水库的洪水预报是可行的,其预报精度达到水库洪水调度的要求。     

改进的TOMODEL模型在门楼水库洪水预报中的应用

烟台市门楼水库流域内大量中小型水库改变了流域原始的产汇流机制,增加了水文预报的难度。对此,在改进的TOMODEL流域模型的基础上,结合流域前期降雨、蒸发及小水库群空间分布、兴利库容、集水面积等资料,考虑小型水库对流域产汇流的影响,拟定洪水预报方案。应用结果表明,小水库群对门楼水库流域径流的拦蓄作用明显;改进后的TOMODEL模型有效提高了门楼水库洪水预报精度,为该水库的防洪调度提供了依据和技术支撑。     

考虑降雨空间异质性的流域洪水过程模拟研究

气候变化等因素使得降雨时空分布不均匀性增强，研究洪水对降雨空间异质性的响应关系，对于指导干支流不同频率暴雨组合遭遇条件下的流域洪水模拟意义重大。以山东省沂河临沂站以上流域为例，应用新安江模型构建流域水文模型。利用1980～2020年6～9月逐小时降雨数据进行频率分析，推求沂河流域降雨历时为72 h的不同重现期的设计暴雨。通过不同重现期的暴雨组合设计情景，利用构建的水文模型模拟，对临沂站的洪水过程进行分析，得到降雨空间异质性对洪水过程的影响关系。结果表明，降雨空间分布对洪峰流量的影响显著，靠近流域出口的区域降雨量是洪峰流量的决定性因素，降雨空间异质性高的情景下，较小的降雨也可能产生较大的洪水峰值流量。研究结果可为降雨空间异质性导致的干支流洪水遭遇条件的下游断面洪水预报提供参考。     

基于新安江模型的考虑超渗产流及塘坝调蓄的洪水过程模拟

针对山丘区众多小型水库、塘坝的兴利库容大小不一致,先蓄满的水库塘坝率先溢流,全部水库塘坝蓄满后全部溢流的现象,提出了一种改进模型,即在新安江模型中嵌入超渗产流和塘坝调蓄模块,建立了同时考虑超渗产流和塘坝调蓄影响的流域水文模型,选用大汶河黄前水库流域大水年份实测水文资料进行率定和验证,并与未考虑超渗产流影响和塘坝调蓄影响的计算结果进行了对比分析。结果表明,当不考虑超渗产流影响时,模拟的洪峰偏低;当不考虑塘坝调蓄影响时,模拟的洪峰偏高、峰现时间提前。可见在新安江模型中同时考虑超渗产流和塘坝调蓄的作用能有效提高半湿润区流域洪水过程模拟的精度。     

基于新安江模型的考虑超渗产流及塘坝调蓄的洪水过程模拟

针对山丘区众多小型水库、塘坝的兴利库容大小不一致,先蓄满的水库塘坝率先溢流,全部水库塘坝蓄满后全部溢流的现象,提出了一种改进模型,即在新安江模型中嵌入超渗产流和塘坝调蓄模块,建立了同时考虑超渗产流和塘坝调蓄影响的流域水文模型,选用大汶河黄前水库流域大水年份实测水文资料进行率定和验证,并与未考虑超渗产流影响和塘坝调蓄影响的计算结果进行了对比分析。结果表明,当不考虑超渗产流影响时,模拟的洪峰偏低;当不考虑塘坝调蓄影响时,模拟的洪峰偏高、峰现时间提前。可见在新安江模型中同时考虑超渗产流和塘坝调蓄的作用能有效提高半湿润区流域洪水过程模拟的精度。     

2020年主汛期我国暴雨洪涝灾害概况分析与初步思考

为分析我国暴雨洪涝灾害的变化情势,进一步加强暴雨洪涝灾害管理,利用水旱灾害公报等统计公报与新闻报道、网络媒体等多种途径结合获取的资料,梳理2020年主汛期发生的主要江河洪水编号事件与城市内涝事件,分析其时空分布特点,并对比历史灾害数据,探究我国暴雨洪涝灾害的情势特征。结果表明,2020年主汛期城市暴雨洪涝灾害事件的发生,时间上集中在7、8月中旬,空间上集中在西南、华东地区,其中四川省、安徽省尤为突出;2020年主汛期汛情严重,其呈现出极端性增强、流域洪水趋于严重的新特征,这反映了气候变化和人类活动条件下我国暴雨洪涝灾害管理方面面临的新挑战。     

基于FAHP-Fisher的最优分割法在汛期分期中的应用

针对传统汛期分期方法主观性较强的问题,提出以基于FAHP-Fisher的最优分割法进行汛期分期。并以张家庄水库流域为例,利用各月降雨径流的相关系数进行Fisher分割,定量确定汛期和非汛期;然后选取能够反映汛期水库流域洪水特征的旬降雨量、旬最大1日雨量、旬最大3日雨量及暴雨天数4项指标,采用FAHP法确定其权重系数;再利用Fisher对汛期进行详细划分。将分期结果与水库现行的分期方案进行对比并对该区域的气候成因进行分析,结果表明基于FAHP-Fisher的最优分割法应用结果可信,且适用性较强。     

生态建设背景下典型土石山区暴雨洪水演变基本特征研究

以太行山典型土石山区紫荆关流域为例，基于流域1985、2000、2014年三期土地利用信息及1960～2018年流域内13个雨量站日降雨数据和流域控制断面紫荆关水文站日径流、洪水要素摘录数据，利用ArcGIS计算三期土地利用面积变化，采用线性回归法分析流域水文要素、暴雨洪水要素演变趋势，同时分别使用双累积曲线法、M-K分析法对流域径流量、洪峰流量进行突变分析。结果表明，紫荆关流域土地利用格局趋于稳定，林草地生态系统结构稳定性增强，与现场调研情况相符。紫荆关流域径流量与径流系数呈现下降趋势，1960～1979年年径流系数平均值为0.26,2000～2018年年径流系数平均值仅为0.11,双累积曲线显示年径流量于1998年发生较大突变并趋于稳定。流域内大雨频次及大雨量呈现减少的趋势，而暴雨频次与暴雨量无明显变化趋势，洪水量级与洪水场次均呈现显著下降趋势，在2000年之后流域多发生2年一遇（洪峰流量48 m³/s）以下洪水。洪峰流量于1998年发生突变，突变点前后相同的洪峰流量下洪峰滞时和次洪径流系数均呈现增长趋势。这些均反映了紫荆关流域生态建设活动和水土保持措施对下垫...     

降雨移动方向对山区小流域洪水过程的影响

为分析降雨移动方向对山区小流域洪水过程的影响，结合流域地表径流汇流路径特点，基于物理概念的流域分布式水文模型，通过设计不同雨强下多种降雨移动方向工况，对比研究了各种工况对山区小流域洪水过程的影响。结果表明，降雨移动方向对流域洪水过程的影响主要表现在洪水峰值的差异上。在相同雨强和降雨量下，降雨沿着流域汇流路径减少的方向移动会比沿其相反路径移动产生更高的洪水峰值。在相同雨强和降雨移动速度下，流域内降雨移动的路径越长，形成的洪水峰值越高。随着降雨移动方向的改变，较低雨强(120 mm/h)模拟得到的洪峰也可能高于较高雨强(180 mm/h)模拟得到的洪峰。结合降雨的移动特征，流域的地形形状和汇流特点共同控制了降雨移动方向对径流过程的影响。     

滹沱河流域汛期气温、降雨及径流变化特征分析

分析汛期水文气象等要素的变化特征对认识流域水资源演变规律非常重要。选取滹沱河流域1958~2004年的水文气象数据,采用线性趋势回归检验法、滑动秩和法及Morlet小波分析法分别对汛期水文气象要素序列的趋势、突变及周期性进行分析,并基于Surfer 9软件分析了降雨变异前后空间分布的变化情况。结果表明,滹沱河流域汛期月平均气温呈升高趋势,而降雨及洪量则呈下降趋势;气温、降雨和洪量序列均存在突变现象,变异点大致出现在1980年前后;变异后流域平均降雨量明显减少,且变异前后降雨空间分布也存在明显差异,变异前降雨在流域空间上更为集中,更易形成洪水过程,变异后滹沱河流域洪涝灾害发生可能性有所降低。     

革什扎河两河口水电站设计洪水分析

水库设计洪水分析是水电站规划设计中一个重要环节。以革什扎河两河口水电站为例,根据设计洪水理论与实际资料,分析了该流域水文特性,计算了历史调查洪水资料的洪峰流量,并分别采用推理公式法和水文比拟法计算坝址设计洪水和洪峰模数。综合比较两种方法选用结果表明,革什扎河流域从上游到下游洪峰模数递减,符合暴雨洪水特性规律。     

多尺度地形对武江流域“06.7”台风暴雨的影响

2006年7月第4号台风“碧丽斯”(Bilis)登陆期间，北江流域一级支流武江遭遇了历史罕见的特大暴雨，并形成有记录以来流域最大洪水。为此，基于地面降水数据和多普勒天气雷达数据，研究发现源自湖南南部的对流风暴越过分水岭后所形成的“列车效应”,是造成武江流域短时间内极端降水的主要原因。利用地理信息系统技术对该对流风暴活动规律的研究表明，武江流域的复杂地形造成对流风暴多次转向，极大延长了风暴在乐昌市境内的停留时间，加剧了局地的暴雨山洪。研究同时发现，位于骑田岭山区的黄岑水库与台风相互作用，可能增强了局地对流活动。研究结果揭示了中小尺度复杂地形对台风暴雨的影响，对于指导防范台风引发的次生灾害具有一定参考意义。     

上游水电站初期导流条件下下游水电站施工导流风险分析

上游水电工程初期导流围堰库容较大时,其调蓄削峰作用改变了施工洪水过程的天然属性。基于"大库-小库"梯级导流系统的独特性,建立上游水电站初期导流条件下施工导流风险数学模型。综合考虑施工洪水过程、水位库容、泄流能力不确定性,采用变倍比放大法模拟施工洪水过程,利用Monte-Carlo方法耦合各风险要素估计下游水电站施工导流风险。以西南地区某流域梯级水电工程为例,分析结果表明,风险模型及计算方法是有效的、适用的,并通过敏感性分析量化了各随机参数对导流风险的影响程度,为梯级导流方案的优化设计及风险决策提供了重要依据。     

西江上游流域年径流系数变化规律及其影响因素分析

掌握径流系数变化规律对于研究流域水循环问题及配置水资源等有重要意义。基于西江上游流域1967～2014年的降雨径流数据,采用滑动平均、M-K检验、小波分析、R/S分析等方法分析了西江上游流域近50年径流系数的变化特征。采用Spearman相关分析法分析了降水因子与下垫面各结构因子对径流系数变化的影响。结果表明,流域径流系数总体呈下降趋势,并在1980年代后出现明显突变;流域降水和下垫面结构改变对径流系数均有影响,其中降水因子的影响更为显著。研究结果对提高流域径流预报精度有积极意义。     

遗传编程在降雨径流模拟中的应用研究

针对降雨径流过程的复杂性,介绍了遗传编程的基本原理和方法,建立了王家厂水库流域不同输入变量情况下基于遗传编程的降雨径流模拟模型,讨论了遗传编程符号集和终止集对模拟精度的影响.结果表明,遗传编程可用于降雨径流模拟并可给出明确的降雨径流关系式,便于理解复杂的降雨径流过程.     

煤矿采空区特殊下垫面水文模型研究

煤矿采空区的形成改变了传统的水文过程,对洪峰和洪量具有明显的削减作用。以汾河水库控制流域为例,引入裂隙渗漏系数G和渗漏系数k分别表示采空区裂隙位于坡面与河道对产汇流过程的影响,构建了采空区特殊下垫面条件下的水文模型,选取1970～2015年间汾河水库控制流域内采空区先后出现的16场次洪水,对比分析了两种方案的水文模拟精度。结果表明,传统的水文模型在采空区出现前模拟效果较好,7场次洪水模拟合格率为71.43%,而在采空区出现后9场次洪水合格率仅为22.22%,流域中部煤矿采空区对暴雨中心位于中心区域的降雨引起的洪水过程产生较大的影响;对采空区出现后的暴雨中心在采空区附近的7场次洪水采用采空区特殊下垫面条件下的水文模型进行模拟,7场次洪水合格率为71.43%,精度得到了显著提升。     

浑河干流径流变化及其驱动力分析

根据浑河干流大伙房水库、沈阳和邢家窝棚3个水文控制站1964~2011年的逐月径流资料和逐月降雨资料,运用数理统计、Kendall秩次检验、R/S分析法和M-K突变检验等方法,计算分析了浑河流域径流的年际变化、代际变化、年内分配和径流变化趋势等多种特征,并利用降水—径流双累积曲线法研究了浑河流域降水和人类活动对径流变化的贡献率。结果表明,浑河流域径流的年际变化剧烈,下游的变差系数与极值比大于上游,说明下游更不利于水资源综合利用和管理;浑河干流丰水期历时短,枯水期历时长,大部分年份处于枯水期;浑河干流径流的代际变化不明显,但径流年内分配很不均匀,主要集中在5~10月,约占全年径流量的75%;浑河流域的径流序列呈现出丰枯交替变化,处于不显著递减状态;影响浑河干流径流变化的主要因素是人类活动,其次是降水变化。