MIKE SHE在生态水文大区的适用性评价

文章介绍了MIKE SHE模型发展历史和基本结构及原理,总结了MIKE SHE模型在我国的最新研究进展,探讨MIKE SHE模型在中国三大生态水文大区的适用性并做了简要分析。结果表明,MIKE SHE模型在东部湿润、半湿润生态水文大区适用性较好,在西北干旱、半干旱水文大区的建立和运用基本可行,但模型模拟精度有待提高,而在青藏高原高寒水文大区的推广和应用目前仍有难度,需要克服资料稀缺问题。     

MIKE SHE模型在杭锦旗引黄灌区的应用研究

农田灌溉排水作为灌区退水的重要部分,在改善耕地与抵御灾害过程中起到了重要作用。以杭锦旗引黄灌区为研究对象,采用MIKE SHE分布式水文模型,以2017—2018年为率定期、2019年为验证期,模拟分析灌区排水过程,为灌区排水规律研究提供模型基础支撑;最终2019年模拟结果相关系数达到0.773 4,年排水量相对误差为3.7%。结果表明：在实测排水数据受干扰影响较小的情况下,模拟值与实测值拟合程度较高,模型可以较好地模拟灌区天然排水过程。     

基于MIKE SHE模型率定在地下水分析研究中的应用

分布式水文模型是通过水循环的动力学机制来描述和模拟流域水文过程的数学模型。MIKE SHE作为一种分布式水文模型被越来越多地运用到流域规划、水资源管理、水资源评价等方面。要成功地建立起一个MIKE SHE模型除需要有充分的基础资料收集和前期准备工作外,后期的模型率定也是至关重要的一环。本文就渗透系数和给水度在MIKE SHE模型率定阶段的作用进行了分析。     

MIKE SHE模型在灞河径流模拟中的应用研究

以灞河流域作为研究区域,依据该流域水文气象1990-2010年实测资料,采用MIKE SHE模型对流域径流进行模拟研究,利用Arc Gis等技术建立了模型数据库,对模型参数进行了率定和验证,使用多目标(均方根平方误差、模型效率系数和决定系数)对模型适用性进行了评价。结果表明:年径流模拟效果比较好,MIKE SHE模型在灞河流域的适用性较好,研究所率定的参数可为进一步研究灞河流域水资源利用与管理提供依据。     

MIKE SHE水文模型参数的不确定性研究

为了估测水文模型的不确定性参数特征,更准确地构建水文模型,利用妫水河流域东大桥水文站径流资料,对MIKE SHE模型参数进行了不确定性分析。结果表明:选取的参数中不确定性较大的为水平传导系数、壤中流下渗常量、壤中流给水度、壤中流渗透阈值,不确定性较小的为山林地及平原耕地的饱和渗透系数、蒸散发经验系数;模型模拟结果与实测数据符合较好,校核期有55%的实测数据落入模拟径流量的置信区间内,但模拟精度仍有待提高。     

基于MIKE SHE模型的流域地下水水文响应

为研究在流域或盆地尺度上降雨入渗补给地下水水文响应的滞后效应,采用ArcGIS技术,并基于MIKE SHE软件数值分析的方法,建立了丹麦Skjern流域地表水-地下水耦合的分布式水文模型,运用观测值对该模型进行参数率定。通过观测值和模拟值对比,同时分析了Skjern流域气候条件和地下水埋深对地下水水文响应的影响,结果表明:丹麦属于温带海洋性气候,Skjern流域地下水补给集中在9—12月和1—3月;地下水位埋深为1m左右时,降雨入渗补给很快到达地下水面,地下水补给峰值的滞后时间很短,大约1～2 d;对于地下水位埋深在2～5 m之间的,滞后现象较为明显,峰值滞后4～5 d;对于地下水位埋深＞10 m的, 峰值滞后时间则很长。该模型模拟Skjern流域效果较好,模型对于Skjern流域具有一定的适用性和应用潜力。     

MIKE SHE分布式水文模型在广东省中小河流洪水预报中的应用展望

中小河流急需提高洪水预报的有效性与及时性。 MIKE SHE是基于物理过程的分布式水文模型,具有高度灵活性、操作简单、应用范围广泛等特点。该文在分析中小河流洪水预报研究现状的基础上,提出MIKE SHE在广东省中小河流洪水预警预报中的应用展望。     

基于MIKE SHE模型的华北平原水资源利用情景分析

气候变化和人类活动是影响流域水文循环和水资源可持续利用的两大驱动因素,在校准的MIKE SHE模型基础上考虑气候变化和人类活动的影响,设定8个情景对华北平原2009-2028年的水文循环及水资源利用进行预测。结果表明:考虑南水北调工程的情景在预测期末的地下水水位有较大程度(0. 06~1. 26 m)的恢复,预测期内华北平原水量总流入小于总流出会导致含水层储量的消耗和地下水的不可持续利用,但在适当情景下可以较大程度缓解这种不可持续性。气候变化对华北平原含水层储量有较大的影响:降水量减少5%,地下水储量将减少0. 27 m;降水量增加5%,地下水储量将增加0. 3 m。南水北调工程和农业节水措施的实施对华北平原地下水水位的恢复、缺水程度的缓解作用显著。     

MIKE11在平原河网地区防洪分析中的应用

利用MIKE11建立平原河网降雨径流(NAM)和水动力学(HD)耦合模型，对杭州火车东站枢纽区块河道调整工程的防洪影响进行模拟研究，综合分析规划方案实施后河道的行洪能力和区域防洪安全，结果表明工程对区域行洪安全影响甚微。MIKE11在本次防洪分析中的应用表明，该耦合模型具有算法可靠、计算稳定、界面友好、前后处理方便、水工建筑物调节功能强大等优点，可在平原河网地区的防洪评价工作中推广应用。     

运用MIKE SHE对鲅鱼圈地区地下水资源量进行评价

MIKE SHE作为一种分布式水文模型被越来越多地运用到流域规划、水资源管理、水资源评价等方面。利用MIKE SHE对营口鲅鱼圈地区地下水资源进行了评价,并与辽宁省第二次水资源评价成果做了对比,结果是比较理想的。     

MIKE21模型在南新联圩洪水模拟中的应用

为了分析江西省南新联圩防洪保护区在圩提溃决后洪水在区内的演进过程,根据南新联圩防洪保护区周围湖泊、河流及圩区情况,建立了模拟保护区内洪水演进的MIKE21模型。分别采用2010年和2012年实测洪水资料对模型进行率定和验证,结果表明模型具有较高的模拟精度。在赣江50 a一遇洪水叠加湖口22.5 m洪水位(1954年型)的工况下,利用所建立的模型对防洪保护区内的淹没水深、流速和洪水演进过程等进行计算分析,获得了南新联圩防洪保护区发生溃堤后的受灾发展情况。研究成果可为南新联圩防洪预警及时发布、转移财产、逃生避险等提供技术支撑。     

基于MIKE平台的水电工程对水温影响预测评价

准确模拟和预测水库及下游河道的水温分布规律对降低水电工程环境影响起着重要作用。基于MIKE系列软件,采用一维水温模型对怒江中下游天然河道水温进行数值模拟计算,并在对怒江规划龙头马吉水库的水温类型进行判别的基础上,运用库区立面二维水温模型对库区及下泄水温变化进行预测。计算结果表明,马吉水库为典型温度分层型水库,来水量越大,表层水温越低,底层水温越高。水库建成后,下泄水温过程与天然河道水温过程差异加大。上述研究可为在水电工程运行中采取措施应对水温变化提供技术支撑。     

基于MIKE21模型的滨海核电厂厂址防洪评价研究

为评价典型滨海核电厂厂址防洪安全,采用MIKE21软件模拟外海高潮位顶托条件下可能最大洪水和1 000年一遇洪水的演进过程,分析了厂址北侧排洪通道上所建大件桥梁对洪水的阻水作用。研究结果表明:相比于桥梁的阻水作用,核电厂的防洪安全主要受降雨所引起的厂址上游小流域洪峰强度的控制,即使在设计基准洪水位和潮位叠加可能最大降雨洪水情景下,核电厂主厂区也不受水淹的影响。     

基于BP神经网络的MIKE SHE模型参数率定

为了更精细地对水文全过程进行描述和解析,更准确地构建分布式水文模型,以丹麦Karup流域为例,对MIKE SHE模型的饱和导水率、饱和带水平水力传导系数、河床透水系数进行了参数率定,模拟流域的日径流过程。结果表明:基于BP神经网络反分析的参数率定方法比MIKE SHE模型参数自动率定计算得到的均方根误差RMSE小,模型效率系数Ens更接近1;采用BP神经网络反演率定参数后,3组测试样本的日径流模拟过程的RMSE分别为0.04,0.03,0.08 m³/s,Ens均为0.99,且模拟结果能较好地反映径流的实际变化趋势。因此,这种基于BP神经网络反分析的参数率定方法对构建分布式水文模型具有一定的价值。     

基于GIS的分布式托普卡匹水文模型在洪水预报中的应用

本文对托普卡匹(TOPKAPI)水文模型进行了改进，增加了植物截留、降水下渗、土壤水深层渗漏、地下径流等计算模块，并对壤中流计算模块作了相应的调整，将TOPKAPI模型改进成一个较完整的分布式流域水文模型。该改进后的TOPKAPI模型应用于面积约为1万km2的息县以上淮河流域1998年、2002年和2003年汛期洪水的模拟，模型确定性系数均在0.84以上，模拟成果令人满意。该模型可应用于洪水预报、土地利用和环境影响评价、洪水极值分析、无资料地区水文模拟计算等。     

红山水库入库设计洪水分析计算

红山水库位于处于水磨河的出山口处,是阜康市的一座以灌溉和防洪为主的综合性拦河骨干水库工程,通过收集相邻流域水文站的资料运用地区洪峰流量模比系数综合频率曲线法计算不同频率设计洪峰流量,运用适线法计算不同频率设计洪量。