大连地区降雨产流模型探讨

大连地区属低山丘陵地区，多年平均降水量为600～1000mm，降水年内分布极不均匀，多年平均径流深200～450mm，属贫水地区．在水文预报中，降雨产流模型为蓄满产流模型，采用降水、蓄渗、蒸散发和径流的黑箱子模型，可求出流域的蓄渗量、蒸散发量和径流量．蓄渗量和蒸散发量由三层蒸散发模型确定，径流量由蓄满产流模型确定．该模型已在大连地区几座大型水库的洪水预报中得到应用，基本可达到水库控制运用的要求．     

关于降雨产流机制的几个问题的探讨

本文就当前国内外关于产流机制的研究中的几个问题进行了讨论，提出了一些新的见解，这些问题是：特殊包气带的产流机制，产流机制的统一和转化，基本产流模式，地形坡度，土层各向异性及非饱和侧向流的作用等。     

一种降雨产流的卡尔曼滤波估计模型的探讨

根据前期影响雨量pa值的计算方法,结合蓄满产流概念应用卡尔曼滤波技术,建立一种适合计算机运算的产流实时校正预报模型。     

土石山区山坡降雨入渗产流模型

在分析土石山区下垫面特性的基础上,引入碎石体积比例系数量化土壤中碎石对入渗的影响,并考虑山坡基岩凹凸面及封闭裂隙储留,构建了一种包括植被截留、洼地储留、土壤入渗、壤中流、基岩凹凸面及封闭裂隙储留等计算模块的土石山区山坡降雨入渗产流模型;采用径流小区天然降雨产汇流试验对模型进行验证,并与现有山坡降雨入渗产流模型的模拟结果进行了对比分析。结果表明:与现有模型相比,构建的入渗产流模型可以较好地模拟地表径流强度和土壤入渗率,实测值与模型模拟值较为吻合;暴雨期土壤入渗率的模拟值远小于实测值,可能原因在于该模型忽略了碎石与土壤的直接接触面间可能形成的水流快速通道,未考虑土石山区山坡土壤层和基岩层中可能存在的优先流,模型尚需进一步完善和改进。     

膨胀性土壤降雨入渗产流模型

膨胀性土壤吸水会发生膨胀变形,这对降雨入渗产流过程有显著影响。本文以Green-Ampt模型为基础,提出了考虑土壤膨胀性的非稳定降雨入渗产流模型(GJGAM)。为量化土壤膨胀性对降雨入渗产流过程的影响,文章引入了考虑土壤膨胀性的土壤饱和导水系数及饱和含水量,并提出了两参数的计算方法。同时,应用GJGAM和传统的不考虑土壤膨胀性模型(TGAM)分别模拟了径流强度和土壤累计入渗量的室内试验过程,并与试验观测值进行了对比分析。结果表明:利用GJGAM模拟得到的土壤累计入渗量和径流强度与其实测结果吻合良好,而TGAM模拟得到的土壤累计入渗量大于实测值,而径流强度小于实测值。     

太行山区典型小流域降雨产流特征分析

以太行山区崇陵小流域为研究区域,采用1959—1967年、1985—2008年历史实测降雨产流资料,分析了研究区降雨特征及产流过程响应特征,并对比了不同时期降雨径流变化。结果表明:1研究区6—9月降雨以小雨为主,产流主要由暴雨和大雨控制;2产流机制以超渗产流为主,在前期湿润条件下,长历时低强度降雨也会造成蓄满产流;3与1959—1967年相比,1985—2008年的暴雨、大雨、中雨雨日分别减少26.1%、25.0%和12.4%,年径流系数减小80%,且降雨径流相关性减弱,说明人类活动成为影响径流量的重要因素。     

中国湿润地区降雨径流计算方法的探讨

中国湿润地区的产流方式是以蓄满产流为主。在蓄满产流的情况下,在整个土层湿度未达到田间持水量以前不产流,达到以后全部雨量都产流,下渗的部分为地下径流与表层流,超渗的部分为地表径流。据此可以得出简明合理的扣损方法:当全流域蓄满时,R=P W_o-W_m,当部分流域蓄满时,R>P W_o-W_m。P:(雨量,R:径流量,W_o:雨前流域蓄水量,W_m:流域最大蓄水量)。以蓄满产流的概念为根据,计算的精度提高了,并且能解决地区移用、高水外延等问题。在汇流方面,分析了 Muskingum 方法,使它能够应用于流域汇流计算。最后有一个算例,是一个大流域的降雨径流流域模型。     

双曲入渗模型应用于产流计算的探讨

本文探讨了流域土壤入渗能力与实际入渗率之间的关系。同时,以双曲模型为数学工具,进行了将实际的入渗量与可能的入渗量互相转换的初步尝试。结果表明,经过这样的转换所获得一般河流的流域上各次暴雨的可能入渗量,与流域的下垫面条件、降雨历时或表征雨前土壤初始含水量的前期降雨指数,关系相当明显;而且这种关系的特征与建立在土壤水动力学理论基础上的一些计算公式的特征,几乎完全一致。这就证明双曲模型用之于产流计算是可行的;并为产流参数的地区综合创造了条件。     

海河流域平原区降雨产流模型研究

通过对海河流域平原区降雨产流机理进行研究,得出耕地灌溉率提高、地下水埋深增加是影响平原区产流的主要下垫面要素.根据下垫面要素的变化特点,建立了模拟地下水埋深变化和灌溉耕地产流特点的蓄满-超渗产流水文模型.并通过在海河平原的大清河山前平原、大清河中部平原、黑龙港中部平原3个类型区7个田块的灌溉入渗实验,分析给出了产流模型的重要参数——耕作层下层稳定入渗率.模型在牤牛河等7个典型流域进行应用,均得到较高的模拟精度.     

透水铺装地面降雨产流模型研究

透水铺装材料属大孔隙多孔介质,根据水分受力状态划分,其中雨水入渗过程可分为吸湿过程和传递过程两部分,分别以基质势和重力势为主要驱动力;透水铺装地面降雨产流包括铺装层和基层土壤两部分产流过程的总和,在基层土壤表面以超渗产流模式形成垫层内积水,在透水铺装层表面以蓄满产流形式形成地表积水;模型各参数中,铺装层和土壤层的初始含水率、田间持水量、饱和含水率等参数对模型计算结果影响较大,应根据材料测试结果慎重选择。     

坡地自然降雨入渗产流的数值模拟

从动量定理和水量平衡原理出发,推导出自然降雨条件(即同时考虑变雨强、降雨动量和风影响下的坡地径流过程)下的坡地径流基本方程。在考虑一般问题定解条件的基础上,采用Preissmann隐式格式对模型进行数值求解。利用在江西省水土保持生态科技园内的10组实测资料对模型进行了验证,其计算值与实测值的相对误差不超过±11％;说明模型的计算结果是可靠的,提出的自然降雨条件下坡地径流模型是可行的。     

基于Web的北京市降雨产流测报系统

以北京市为例,采用面向对象的设计思想开发了B／S模式下的实时降雨产流测报模型系统。该系统具有实时降雨分析、蒸发分析、地表水产流计算、水量平衡分析等功能。在北京市水文总站的实际应用表明,该系统简单方便,具有良好的稳定性、可移植性和可扩展性,可为政府管理部门、各行业生产单位及公众提供降雨、产流及洪水等方面的信息,辅助建立快速反应机制,为领导进行水资源和雨洪调度决策提供更加科学和直观的依据。     

武川县典型土壤条件下降雨产流的研究

文章从土壤—植被因子出发,采用野外实地监测和模拟冲刷试验,研究了武川县典型土壤条件下降雨产流的相关机理。     

黄土高原城市产流与降雨关系的研究

基于71次有效降雨的观测数据,通过分析城市硬化部分产流及集雨效率与降雨的关系,得到了单位面积集流场的产流量与降雨量的关系方程以及实际集雨效率与降雨量的关系方程,为今后的集雨工程设计提供了理论依据.     

考虑降雨空间变化的流域产流模型

本文从确定性与随机性相结合的途径出发，将超渗产流模型与降雨空间变化的频率特性有机结合，引入流域降雨产流计算中，经在黄土地区四个流域的初步应用，表明模型具有模型具有物理概念明确，弹性大的特点，对不同面积大小的流域均具有良好的适用性。     

流域产流计算的数学模型

设想流域存在一条空间平均的下渗曲线,考虑到流域上各点下渗能力的差异,用数学模型来表示各点下渗能力在流域上的空间分配;将下渗曲线与下渗率流域分配曲线结合起来,从而构成流域产流计算的数学模型. 本文详述了此模型的结构,推导出若干种产流计算公式,并从数学上及实际资料检验上证明了蓄满产流模型乃其特例.通过我国干旱及湿润地区七个流域近二百次暴雨洪水资料对该产流模型的检验,初步表明模型具有较大弹性及适应性.     

半干旱地区设计洪水产流计算方法的研究

洮儿河索伦以下察尔森至杜尔基一带为半干旱地区。由于这一地区小流域的水文站点比较少，中小型水利工程比较多，致使产流情况比较复杂，如何由设计暴雨推算设计洪水是一个急待解决的问题。根据蛟流河杜尔基站实测洪水资料，对半干旱地区暴雨径流关系及产流计算方法进行了研讨。     

平原水网地区蓄满产流方法和产流参数综合的探讨

目前,平原水网产流计算方法,多有其应用条件,如有些方法在水面、水田面积所占比重较小(或较大)的情况下精度较高,反之则不能适用,不能较好地反映水网区降雨径流的普遍规律,因而也就难以进行参数综合。本文试应用蓄满产流理论,根据水网区特性,从探索流域前期蓄水量P_a的不均匀分布模式入手,在华东水利学院的蓄满产流方法的基     

龙门山区小流域降雨产流数值模拟研究

龙门山区小流域常由暴雨引发山洪泥石流等灾害,但由于数据的缺乏而无法明确其产流机制及发展过程.本文选取四川省龙溪河地区的山区小流域碱坪沟作为研究区域,利用基于物理概念的模型InHM对该流域的降雨产流过程进行分析.与实测流量数据的比较表明该模型在碱坪沟流域有较好的适用性.基于模拟结果分析了该流域土壤含水率以及地表/地下交换水量(入渗/出渗)在产流过程中的分布特征,结果表明:(1)土壤含水率以及地表/地下交换水量(入渗/出渗)在流域内不同位置分布不均匀;(2)在河道周边,Dunne产流机制占主要地位;(3)出渗常发生在河道周边;(4)流域内存在地下径流,且在总径流中占较大比例.该研究证实了InHM模型在西部山区小流域水文模拟中的适用性,也加深了对碱坪沟流域产流机制的了解,进而有助于明确该地区山洪泥石流灾害的产生机制.