基于DEM的湟水流域河网阈值分析

基于ArcMap10.2,提取了湟水流域在不同集水面积阈值下的河网,采用河网密度法和水系分维法分别确定阈值,提取河网与实际河网作叠加分析,对比得出最佳阈值,判断流域地貌侵蚀发育所处的阶段。结果表明,阈值越大,河网越稀疏;集水面积阈值与河网密度之间存在幂函数关系,采用河网密度二阶导数法、水系分维法计算出的阈值分别为13 000、14 000,河网密度法提取出的河网与实际吻合度更高,两种方法对比验证提高了流域阈值选定的准确度,最后得到湟水流域最佳集水面积阈值为13 000;盒维数计算结果为1.065 5,说明流域地貌正处于侵蚀发育的初始阶段。     

基于ArcGIS-Matlab的流域集水面积阈值确定方法

为准确判定流域的最佳集水面积闽值,基于重庆市梁滩河流域12.5m精度DEM,利用ArcGIS水文分析工具提取流域河网水系,并分析了河网(河源)密度与集水面积阈值的相关性.结果 表明,河网(河源)密度随集水面积阈值的增加而降低,且当阈值超过2000时,其下降速度由急剧变为缓慢;采用幂函数可较好表示河网(河源)密度与集水面...     

利用DEM提取河网时集水面积阈值的确定

在O＇callaghan和Mark方法中引入了集水面积阈值的概念，对于同一流域利用不同集水面积阈值得到不同的河网。提出了利用河源密度（或河网密度）与集水面积阈值的关系确定理想的集水面积阈值．当河源密度（或河网密度）趋于稳定时的面积阈值为所需要的。将该方法应用于沿渡河流域得到的河网与地形图中的“蓝线”河网拟合较好。提出的方法排除了在选取集水面积阈值时的主观随意性。     

不同集水面积阈值确定方法在典型黄土侵蚀地貌区的适用性分析

针对不同集水面积阈值确定方法的适用性问题,结合流域地貌侵蚀发育理论和侵蚀阶段—水系分维数关系判断了理论水系分维数大小,以水系分维数作为评判指标,分析了不同集水面积阈值确定方法的适用性,并以此为基础建立了一套无"蓝线"河网情况下检验集水面积阈值确定方法合理性的完整体系。实例应用结果表明,泾河流域水系结构具有典型的分形特征,其理论水系分维数应在1.4～1.6之间;受黄土地貌软弱岩性的影响,河网密度法及河道分支法在黄土沟壑地貌中具有良好的适用性,能较为细致地反映沟谷河道的准确信息;河源最小误差法及试错法下的水系分维数与理论值存在较大偏差,只适用于地形地貌变化不大的小型流域。     

集水面积阈值确定方法的比较研究

针对坡面径流模拟算法引入集水面积阈值划分流域内的河网与坡地直接影响了生成的数字河网精度,探讨并比较了多种推求流域集水面积阈值的方法。结果表明,各种方法可互补;采用集水面积与河道平均坡降关系和采用集水面积与河网密度曲线具有较好的一致性;流域面积越大,采用宽度分布推求阈值准确,流域面积越小,采用水系分形推求阈值准确;集水面积阈值在流域内各处并非完全相同,应考虑采用多个阈值。     

基于DEM的流域地形地貌信息提取

为得到分布式水文模型所需要的参数,开发了程序进行流域信息提取,对得到的水系按水链进行编号,进而得到以水链为基础的子流域坡面.对水链坡降和长度、栅格坡度、子流域坡面坡度、流域地形指数等信息进行提取分析,为基于坡面的分布式水文模型的构建奠定了基础,具有理论意义及实用价值.     

主成分分析法确定饱和指数模型阈值

依据主成分分析法和化学热力学的基本理论,编写了基于FORTRAN语言的程序,优化了模型阈值的确定方法,根据计算目的不同,分别选取不同的目标离子作为控制模型循环的阈值.结合某工程实例,与传统算法进行了比较,证明该模型的算法在坝址区的计算具有更好的稳定性和计算精度.     

基于不同改进RVA法的水利工程对清江流域生态水文情势综合影响分析

科学评估水文情势是开展河流生态环境健康评价的重要组成部分。采用IHA指标定量评估了清江流域水利工程建设期和运行期高坝洲站的水文指标改变度,在分析5组不同IHA指标的变化规律的基础上,通过选用基于内梅罗指数法的RVA法、基于欧氏距离法的RVA法和考虑综合权重的RVA法三种不同的RVA法分析了清江流域整体水文情势改变情况。结果表明,工程建设期和综合利用期三种方法对清江流域水文情势分析结果分别为中度改变和高度改变,且清江流域水文情势改变度有增大趋势,考虑综合权重的RVA法评价结果与其他两种方法评价结果相近且具有合理性,能较好地体现清江流域水利工程建设后河流水文情势变化情况。     

基于栅格的二维分布式超渗产流水文模型

针对自然流域地形地貌对地表径流滞留的影响,将流域坡面汇流概化为二维模式,采用二维运动波汇流模型计算坡面汇流,应用二维运动波隐式差分方法进行求解,结合DEM技术,基于考虑土壤水分再分配的Green-Ampt超渗产流模型,河道汇流采用一维运动波汇流,构建了基于栅格的Grid-GA-2D模型,并将其与Grid-GA及陕北模型...     

汾河上游流域分布式水文模型的构建

针对研究区的水文、气象特点,本文以坡度、坡向为下垫面主要因素,按照集水区自然分水线划分子流域的流域离散方法,将SCS产、汇流模型与马斯京根法相结合建立了基于流域尺度的次降雨-径流分布式水文模型。模型对研究区典型流域模拟结果表明,该模型的径流量合格率及汇流合格率分别达到70%和80%,且计算流量过程与实测流量过程吻合较好,可适用于该研究区。     

改进权重综合水质标识指数法及应用

针对传统综合水质标识指数法在权重赋值等方面的不足,利用AHP法和变异系数法分别计算出各水质评价指标的权重,采用乘积归一法和加权平均法对权重进行组合,提出基于AHP与变异系数组合赋权的水质综合评价模型。以竹皮河为例,应用该方法对水质进行评价,同时将评价结果与基于AHP与熵权组合赋权的综合水质标识指数法、传统综合水质标识指数法、层次分析法以及模糊综合评价法等进行对比。结果表明,竹皮河四个监测断面水质均不满足水环境功能区划的要求,与实际情况相同,验证了该方法的正确性,研究成果可为环境管理提供参考。     

基于高精度DEM的Indian Creek流域河网水系提取方法对比

确定河源位置是基于数字高程模型(DEM)提取水系的关键环节,对数字流域水系的空间拓扑关系和几何特征具有重要影响。选取具有实际勘测河源位置资料的山丘区小流域即美国俄亥俄州东南部的Indian Creek流域,基于高精度DEM(1m)提取河网,系统分析集水面积阈值法、坡度—集水面积阈值法、曲率—坡向变率法和等高线聚类法这4种方法的优劣;利用实际勘测河源位置信息,构建灵敏度、可靠度等评价指标体系。结果表明,集水面积、坡度—集水面积阈值法简单、高效,需人为确定阈值,利用不同阈值提取河网差异十分显著;曲率—坡向变率法、等高线聚类法可避免阈值确定的不确定性,且可靠性及灵敏度均较高。与实际勘测河源位置相比较,等高线聚类法吻合度最高,集水面积阈值法最低。研究成果可为流域水文分析提供参考。     

基于改进模式搜索法的马斯京根法模型参数率定方法

为了提高马斯京根法模型参数率定方法的效率和精度,分析了已有的模型参数优化方法—模式搜索法的不合理之处,并对其进行了改进,利用改进后的模式搜索法率定马斯京根法模型的参数。实例应用结果表明,改进后的模式搜索法率定马斯京根法模型参数,不仅克服了传统方法的不足,且具有精度高、迭代收敛速度快的特点。     

基于改进有限元重度增加法的抗滑桩加固边坡稳定性分析

针对目前抗滑桩设计中存在的计算结果主观性较大,且常规的有限元重度增加法的计算结果偏大的问题,基于理论推导对常规有限元重度增加法进行了改进,并将该改进方法应用于某边坡工程中,建立了自然边坡三维有限元模型,计算了该自然边坡的整体安全系数,并与极限平衡法和强度折减法进行对比分析,验证了改进方法的有效性,进而将其应用于抗滑桩加固边坡稳定性分析中,通过与相同安全系数下通用理正软件的计算结果相比,表明该改进方法在计算抗滑桩加固边坡稳定性中具有可行性。     

平原河网城市排涝流量计算方法探讨

针对平原河网城市的多出口条件和排涝特点,以清远市澜水河排涝区为例,分别采用工程实践中普遍应用的平均排除法、调蓄演算法和河网水动力模型法计算平原河网城市地区的排涝流量。结果表明,平均排除法计算结果偏小,不太适合调蓄能力偏小的涝区,调蓄演算法和河网水动力模型法计算结果相近,但调蓄演算法难以合理分配各出口的排涝流量,河网水动力模型法的计算结果较符合实际,适合推广应用。     

基于GIS的LL-Ⅱ分布式降雨径流模型的结构

主要讨论了LILAN—Ⅱ分布水文模型的结构。该模型结构是为水文过程模拟和预报而设计的，它提出了变动生态产流模式，耦舍了一维坡面流、一维壤中流、一维地下水流、一维河川径流和二维土壤含水量方程组。通过实际检验，该模型能够明显改善模拟预报精度、增强数值计算稳定性、提高参数优选的运行速度和减少存储空间，能够适合不同水文特征地区的产汇流计算，可以提供流域内任意空间网格的水文计算过程。     

平原感潮河网地区边界水闸流量计算方法

鉴于平原感潮河网地区边界水闸流量计算方法的重要性,介绍了在线监测、水文水动力学模型、水力学及多元回归法过流公式3种水闸流量计算方法,并通过计算上海市浦东新区典型闸门流量过程,提出了应根据闸门重要性、监测仪器安装条件、投入预算、流域数据信息掌握程度、技术人员能力级别等因素来选取最优的水闸流量计算方法。     

确定河流横向扩散系数的改进矩法

针对应用现有分析河流示踪试验数据，确定河流横向扩散系数Ｄｙ的矩法时，要求试验河段平均注速ｕ为已知的不足之处，并对其进行改进，应用改进矩法不仅能够计算Ｄｙ值，而且也可以计算ｕ值，从而达到减少野外试验工作量的目的。