基于流量-面积比值的小流域设计洪水计算方法对比研究

为了对小流域洪水设计过程中常用的推理公式法、分布式模型法和地区瞬时单位线法的适用性进行探讨,本文以浙江省宁波市甬江地区水系为研究对象,利用洪峰流量-流域面积比值参数,对设计洪水分别采用3种方法进行计算,然后将各计算结果分别与宁波市洪峰流量100年一遇实测值进行对比分析。研究表明:推理公式法适用于面积小于10km2的流域,其假定条件均与流域的产、汇流条件相符,计算结果更加真实可靠;对于面积大于100km~2的流域,采用不同方法的计算结果与实测结果表现出不同程度的偏差,而分布式模型法的计算准确性相对较高;对于面积为10~100km~2的流域,其坡度较为平缓、河道较长,水动力在空间上可视为均匀分布态,采用地区瞬时单位线法和分布式模型法进行洪水设计较为合理,而后者的计算精确性更好。本文的研究成果有利于提高洪水设计计算法的适用性和准确性,并可为洪水设计方法的选择提供一定的数据支撑和决策依据。     

北京山区推理公式设计洪水计算若干问题研究

北京山区推理公式是北京地区无资料山区小流域设计洪水计算的基本方法之一.结合北京山区原推理公式与改进后推理公式存在问题,分析了利用推理公式计算山区小流域设计洪水的适用性和可靠性,并提出相关使用建议.针对当前推理公式方法计算设计洪峰流量与洪水过程线计算中采用的降雨和径流资料不一致问题,提出将山区推理公式与瞬时单位线方法组合应用,解决无资料小流域设计洪水过程线计算的基本思路和方法.研究表明,该方法理论上可行,方法更为合理,建议推广使用.     

基于推理公式法的小流域牛顿迭代计算程序与流域参数影响分析

由于缺乏流量资料,工程小流域设计洪水计算通常需要采用暴雨资料推求法获得相应的洪峰流量。该文基于推理公式法,结合牛顿迭代方法,基于VC++编译平台自主开发小流域设计洪水计算程序,用于快速计算小流域洪峰流量、汇流历时与汇流速度,提高工程小流域设计洪水计算效率。利用该程序计算小流域河道平均坡降、主河道长及流域下垫面条件类别等参数变化实例,分析参数变化对小流域洪峰流量的影响,对揭示小流域设计洪水的影响因素具有借鉴作用。     

小流域设计洪水计算方法探讨

合理确定小流域的设计洪峰流量在河道治理、小流域整治、水库除险加固中能够发挥至关重要的作用。以封开县部分小流域为实例运用流域设计洪水计算中较常使用的推理公式法、综合单位线法进行计算验证。通过比较两种方法的计算结果,分析两种方法的特点和适用性。     

襄汾县豁都峪某段修复工程设计洪水参数分析

根据襄汾县豁都峪某段治理工程实际情况,在收集流域相关水文资源的基础上,对河道设计洪水参数进行分析。采用推理公式法、水文模型法分别计算设计洪水参数,经合理性分析,与前期实施工程报告相比设计洪水参数误差较小,不足1%,设计洪水成果较为合理,20年一遇洪峰流量为312 m³/s,5年一遇洪峰流量为116 m³/s。可为类似工程设计洪水参数的确定提供参考。     

无资料地区流域设计洪峰流量分析计算

无实测资料的小流域洪峰流量计算方法有洪峰流量汇水面积相关法、综合参数法、经验公式法、推理公式法及综合经验单位线法等。以羊圈沟流域为例,考虑流域多方面因素,采用洪峰流量汇水面积相关法、综合参数法两种方法分别计算不同频率下设计洪峰流量,并对两种方法的计算结果进行对比分析,旨在论证洪峰流量计算方法所适应的流域特征、洪水特性以及资料条件。     

四川省干五里河小流域洪水分析及预报研究

为抗洪减灾、防洪预报提供科学依据,开展对干五里河小流域洪水特征分析研究。利用流域内基础资料,通过等值线法、P-III频率曲线法计算设计暴雨量,采用推理公式法、瞬时单位线法求得设计洪水,经过与实测资料求得的设计洪水对比,得知小流域分析计算设计洪水时,推理公式相比瞬时单位线法计算结果更接近实测值。通过对洪水预报模型原理、资料选择和主要参数的分析确定预报方案,并对预报结果进行精度评定。洪水预报方案可为小流域防洪减灾提供及时、准确的洪水预警。     

‘ 84 办法’在特小流域洪峰流量计算中的应用

"84办法"是安徽省水利部门在中小流域(10³00km2)洪峰流量计算中的常用方法,但在特小流域中(<10km2)的应用较少。以安徽省马鞍山市雨山现代农业示范园内的防洪渠设计洪水分析计算为例,将"84办法"与特小流域中计算洪峰流量常用的两种方法即中国水科院1958年推理公式法和中国公路科学研究所经验公式法进行比较、分析与讨论,认为"84办法"在特小流域洪峰流量计算中的应用是合理可行的。     

康县清河流域设计洪水计算及合理性分析

采用康县水文站、镡家坝水文站的多年实测值,对铜钱河流域的年径流量进行比拟计算分析,采用甘肃水文图集经验公式法、甘肃小流域经验公式法、水科院推理公式法对该流域不同频率洪峰流量进行计算分析.结果 表明:水科院推理公式法计算的结果较合理,可靠性较高,决定采用水科院推理公式法计算的洪峰流量结果.     

DEM分辨率对小流域设计洪峰推求误差的影响

推理公式法在小流域设计洪水的计算中被广泛应用,DEM数据分辨率对公式中的流域地形参数取值存在重要影响,甚至会造成设计洪峰流量的计算误差。以深圳石岩流域作为研究区域,分别采用分辨率为30,60,90,120,150 m的DEM数据进行流域地形参数的提取及比较分析,并针对推理公式中的3个流域地形参数进行敏感性分析。研究结果表明:随着DEM分辨率的增大,分析的流域面积有增大趋势,主河道坡降则反之,而干流河长随DEM分辨率呈无规律变化;3个流域地形参数中,流域面积取值误差对设计洪峰计算精度影响最大,其次为干流河长,主河道坡降影响较小。综合考虑参数重要性,以及DEM数据分辨率及集水面积阈值对参数取值的影响,选用90 m分辨率的DEM数据,并设置集水面积阈值为390~500 hm~2来提取石岩流域的地形参数,推理公式计算所得设计洪峰误差是可接受的。研究结果可为类似的小流域设计洪水计算提供一定参考。     

南流江洪水预报方案与防洪减灾对策

分析了南流江流域的洪水成因及特性.通过对南流江常乐水文站洪水利用降雨～径流预报、上游最大流量合成法、瞬时单位线法等3种不同的洪水预报作业方案,进行典型洪水实例预报分析,提出了河库联合调度洪水和建设洪水预警预报系统等防洪减灾对策,科学管理洪水,减少因洪水灾害造成的损失.     

城镇小流域设计洪峰流量计算方法研究

城镇小流域地处城市化发展快速地区,设计洪峰流量是确定城镇防洪安全的重要依据。阐述了广泛应用于城镇小流域设计洪水计算的综合单位线、推理公式、城市水文学和室外排水公式等方法的基本原理,分别利用这4种方法计算深圳市民治河流域设计洪峰流量。结果表明:尽管不同方法所得结果有一定差异,但综合单位线法与其他方法所得结果的相对误差均在允许范围内,采用综合单位线法所得结果作为设计成果能够满足城市防洪安全。     

萨克拉门托水文模型在天生桥洪水预报的应用

南盘江天生桥一级电站坝址以上流域位于云贵高原的东南斜坡，高原、丘陵、盆地错综其间，流域面积５０１３９，流域内岩溶较发育，洪水受溶洞、暗河的调蓄影响较严重，暴雨呈多中心分布，雨强分布不均，洪水过程以复峰矮胖型居多。因此，选用具有超渗和蓄满产流特性的萨克拉门托水文模型来建立天生桥一级电站入库洪水预报数学模型，比选用其它水文模型来进行洪水预报的效果更佳。     

Application of Muskingum routing method with variable parameters in ungauged basin

This paper describes a flood routing method applied in an ungauged basin, utilizing the Muskingum model with variable parameters of wave travel time K and weight coefficient of discharge x based on the physical characteristics of the river reach and flood, including the reach slope, length, width, and flood discharge. Three formulas for estimating parameters of wide rectangular, triangular, and parabolic cross sections are proposed. The influence of the flood on channel flow routing parameters is taken into account. The HEC-HMS hydrological model and the geospatial hydrologic analysis module HEC-GeoHMS were used to extract channel or watershed characteristics and to divide sub-basins. In addition, the initial and constant-rate method, user synthetic unit hydrograph method, and exponential recession method were used to estimate runoff volumes, the direct runoff hydrograph, and the baseflow hydrograph, respectively. The Muskingum model with variable parameters was then applied in the Louzigou Basin in Henan Province of China,and of the results, the percentages of flood events with a relative error of peak discharge less than 20% and runoff volume less than 10% are both 100%. They also show that the percentages of flood events with coefficients of determination greater than 0.8 are 83.33%, 91.67%, and 87.5%,respectively, for rectangular, triangular, and parabolic cross sections in 24 flood events. Therefore,this method is applicable to ungauged basins.     

山洪灾害评价方法研究

山洪灾害评价是实施山洪灾害防治的重要理论基础。以山西省兴县张家坪村为例进行山洪灾害评价方法研究。主要改进了山洪灾害评价的计算方法,其中河道纵横断面资料由实测而得,设计洪水分别采用流域模型法、推理公式法、经验公式法3种方法计算,并优选出流域模型法,采用洪峰流量反推临界雨量进行雨量预警。推算出的临界雨量与实际降雨量进行比较,证实了研究方法的合理性。研究成果对于无历史资料地区山洪灾害评价具有一定的指导意义。     

Flash flood hazard mapping: A pilot case study in Xiapu River Basin,China

Flash flood hazard mapping is a supporting component of non-structural measures for flash flood prevention. Pilot case studies are necessary to develop more practicable methods for the technical support systems of flash flood hazard mapping. In this study, the headwater catchment of the Xiapu River Basin in central China was selected as a pilot study area for flash flood hazard mapping. A conceptual distributed hydrological model was developed for flood calculation based on the framework of the Xinanjiang model, which is widely used in humid and semi-humid regions in China. The developed model employs the geomorphological unit hydrograph method, which is extremely valuable when simulating the overland flow process in ungauged catchments, as compared with the original Xinanjiang model. The model was tested in the pilot study area, and the results agree with the measured data on the whole. After calibration and validation, the model is shown to be a useful tool for flash flood calculation. A practicable method for flash flood hazard mapping using the calculated peak discharge and digital elevation model data was presented, and three levels of flood hazards were classified. The resulting flash flood hazard maps indicate that the method successfully predicts the spatial distribution of flash flood hazards, and it can meet the current requirements in China.     

广福水库坝址设计洪水的推求

针对广福水库工程现状和其小流域缺乏实测洪水资料的实际,根据设计暴雨雨型和汇流计算,采用推理公式法推求广福水库坝址设计洪水,并通过瞬时单位线法和水文比拟法进行对比分析,证明其结果可作为水库安全复核加固设计的依据。     

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。     

Design Flood Estimation Using GIS Supported GIUHApproach

Quantitative understanding and prediction of theprocesses of runoff generation and its transmission to theoutlet represent one of the most basic and challenging areasof hydrology. Traditional techniques for design floodestimation use historical rainfall-runoff data for unithydrograph derivation. Such techniques have been widelyapplied for the estimation of design flood hydrograph at thesites of gauged catchment. For ungauged catchments, unithydrograph may be derived using either regional unithydrograph approach or alternatively GeomorhologicalInstantaneous Unit Hydrograph (GIUH) approach. The unithydrograph thus derived may be used for the simulation offlood events for the ungauged catchments. In this study Gambhiri dam catchment located inRajasthan, India is selected for applying this approach. Gambhiri river is a small tributary of the Berach/Banasriver of the Chambal basin in Rajasthan, India. Theobjective of the present study is to apply GeographicalInformation System (GIS) supported GIUH approach for theestimation of design flood. A mathematical model has beendeveloped at the National Institute of Hydrology, whichenables the evaluation of the Clark Model parameters usinggeomorphological characteristics of the basin. This modelhas been applied for the present study.From this study it is observed that the peakcharacteristics of the design flood are more sensitive tothe various storm pattern as well as method of criticalsequencing followed for the computation of design stormpatterns. Earlier estimates for the peak and time to peakhydrograph was 9143.74 cumec and 18 hrs. respectively.However, the estimates for the peak characteristics ofdesign flood hydrograph obtained from the GIUH basedapproach are 11870.6 cumec and 19 hrs. respectivelyconsidering the same design storm pattern.     

西南地区部分河流洪峰流量随集水面积变化关系

设计洪水是水利水电工程设计的重要参数, 对于无实测水文资料的设计断面设计洪水计算通常会移用其上下 游或邻近流域的水文站设计洪水成果。通过水文推理公式对设计洪峰流量与集水面积的变化关系进行推导分析, 再通过西南地区不同流域的众多实测设计洪水成果进行统计分析, 归纳总结了西南地区洪峰流量随集水面积的变 化关系及其变化规律。