基于圩区产流与调蓄的大型平原河网水文水动力耦合模型研究

构建可靠的水文水动力模型是减轻平原河网洪涝灾害的必要手段。以太湖流域杭嘉湖区为例,采用MIKE11和ArcGIS,通过河网概化、集水区划分、圩区内外独立的产汇流计算和调蓄分析等环节构建了杭嘉湖平原河网水文水动力耦合模型,选用“菲特”和“烟花”台风实测洪水数据验证了模型可行性。结果显示,模拟水位与实测水位绝对值相差0.01～0.09 m,水量结果误差为5.4%,表明模型准确可靠。本模型可为该地区防洪调度、工程规模论证等相关工作提供技术支撑,也可为相似地区水文水动力耦合模型的构建提供理论指导。     

基于DEM的分布式汇流模型及其在洪水预报中的应用

基于数字高程模型,并结合国外在河网水系提取的研究成果,归纳出提取河网水系的方法,并将其应用于实际的水系提取.建立了流域尺度的概念型分布式新安江模型,该模型在栅格单元中采用新安江模型作产流计算,根据单元的不同属性 （坡地、河道）及所推求的汇流时间场建立汇流模型.将此模型应用于淮河黄泥庄以上集水区域,对黄泥庄站的洪水过程进行了模拟研究,模拟结果符合洪水预报的规范要求.     

基于流域基本单元的分布式流域汇流模型及应用

针对传统汇流计算复杂、需要参数较多的缺点,提出了基于基本单元的分布式汇流计算方法,建立基于V形和马蹄形基本单元的离散化模型,用面积—时间曲线法和库赛斯法分别求坡面汇流和河网汇流,由此组合构建分布式流域汇流模型,以沿渡河流域为例进行计算取得了较高的精度。该模型结构简单,资料少,算法易实现。     

时变线性汇流模型在半湿润半干旱地区的应用

基于时变线性汇流模型的结构及原理,将时变线性汇流模型与新安江模型相结合,用于模拟我国半湿润地区的英那河流域和半干旱地区的观台流域的洪水过程,同时将模拟结果与新安江模型的模拟结果进行对比分析。结果表明,在半湿润半干旱地区,采用时变线性汇流的新安江模型的模拟效果略好于新安江模型。     

基于MIKE与GIS的城市洪水风险分析及应用

以开封市城市洪水风险图为背景,基于GIS、MIKE软件,将城市一维排水河网模型、二维地表产汇流模型和实际地下排水管网模型进行动态耦合,精确模拟开封市暴雨内涝积水过程、淹没演进过程、退水过程和泵站排水过程等。结果表明,模型计算得到的积水点位置、积水深度与现场实测数据基本吻合,说明模型构建方法合理,基本资料和计算参数选用可靠。     

基于栅格的分布式流域水文模型的构建与应用

以栅格植被根系层深度、田间持水量、饱和土壤含水量作为衡量流域内各点蓄水容量和最大蓄水容量的基础,建立了基于蓄满产流的栅格型分布式流域水文模型,并模拟了积雪融雪、蒸散发及产汇流过程.模拟结果表明,构建的流域水文模型模拟精度较高,方法可行.     

基于图论的矩阵模型在管网水力计算的应用

为了满足供热管网在前期建设、后期改造的可靠性及经济性的要求,提高供热管网的水利模拟精度与计算效率,以图论模型为基础,结合基尔霍夫定律,通过将管网的节点流量方程、管段能量方程、管段压降方程做矩阵化的表达,利用计算机进行迭代求解,解决了供热管网传统的水力计算方式适应性差、计算过程繁杂的缺点,提出求解过程中重要参数的变化特征...     

基于SUFI-2算法的SWAT模型在修水流域径流模拟中的应用

为在江西修水流域高沙水文站以上汇水区域构建SWAT分布式水文模型,采用SUFI-2算法进行模型参数敏感性分析、率定、验证及不确定性分析,对修水流域1984~2003年月径流量过程进行模拟。结果表明,敏感度最强的前三个参数依次为土壤饱和导水率、土壤蒸发补偿系数和径流曲线数;率定期与验证期的纳什系数ENS值和相关系数R2值均高于090,月径流量模拟值与实测流量过程线拟合程度较好;95PPU置信区间的模拟值和实测值较为一致;不确定性区间较小,验证期小于率定期;实证了采用SUFI-2算法的SWAT模型在修水流域月径流模拟中具有一定程度的适宜性。     

基于混合分数的离散反应模型在火灾大涡数值模拟中的应用

采用预定的混合分数概率密度函数,将基于混合分数的离散反应模型拓展到火灾大涡模拟,并将其嵌入火灾模拟软件FireFOAM.单方程的亚网格湍流方程用于对经空间滤波的输运方程组进行封闭,辐射传热模型采用适用于光学厚火焰的P-1模型.通过模拟两种典型的火灾情景:池火和欠通风室火,对扩展的模型进行了验证.结果表明,模型可以给出合理的预测结果,适用于火灾数值预测.     

基于下垫面变化的月径流模型在滦河中游武烈河、柳河典型子流域的应用

随着气候变化与人类活动的推进,研究基于下垫面变化的月径流模型尤为重要。在对当前主流月径流模型进行总结评估的基础上,结合模型应用过程中所反映的实际问题,对所涉及的关键技术进行了深入研究、改进和整合,并结合研究区水文特性,建立了一个能够综合考虑下垫面变化的月径流水文模型。实例应用表明,模型具有定量识别下垫面变化过程的能力,采用10年分段方法进行下垫面变化过程的识别是可行的,有利于消除水文过程的随机性及模型误差带来的波动性;模型在水资源评价方面可以较方便地进行还原或还现处理,定量分析出下垫面变化对水资源的影响。研究结果对于深入了解流域下垫面变化条件下的径流变化规律及未来不同气候情景下径流效应具有重要的理论意义和现实价值。     

基于遥感数据源的大凌河分布式水沙耦合模型的构建与运用

以大凌河大城子水文站以上流域为例,将改进的垂向混合产流模型和改进的通用土壤侵蚀方程进行耦合,基于流域数字高程、土地利用及土壤类型分布等遥感数据,构建了基于水文模型的大凌河流域分布式水沙耦合模型,运用大城子水文站2001~2010年水文资料对模型参数进行率定和校验,并基于土壤侵蚀空间模拟结果,设定三种土地利用模式情景定量分析土地利用变化对流域土壤侵蚀的影响。结果表明,基于遥感数据源的分布式水沙耦合模型适合于大凌河流域的水土流失模拟,在率定期和验证期模拟的年含沙量相对误差均在20%以内,确定性系数都在0.5以上,可满足泥沙模拟的精度要求;三种土地利用模式情景中旱地面积增加10.0%,土壤侵蚀模数增加12.9%,林地和草地面积增加10.0%,流域土壤侵蚀模数分别减少14.63%和6.78%,为流域水沙耦合模拟和水土流失预测和防治提供了参考。     

基于SWAT模型的洮儿河流域气候变化的水文响应

鉴于未来气候变化趋势对洮儿河流域水资源的影响,将直接关系到下游地区湿地保护、区域社会经济发展、白城市各河流与嫩江的河库连通工程等,以SWAT模型为研究手段,选取1988~1996年的流域实测数据,对SWAT模型进行率定和验证,基于率定好的模型分析气候变化情景下洮儿河的径流变化趋势。结果表明,SWAT模型具有较高的模拟精度,可用于洮儿河流域的径流模拟;在未来气候变化情景下,洮儿河流域的径流量（2020、2030、2040年代）比基准期（1990~1996年）稍有增加,其阶段径流量呈现先增后减的趋势。     

洪涝灾害遥感监测与评估系统的实现和应用

遥感技术应用于洪涝灾害中尚无一套真正实用化、业务化的洪涝灾害遥感监测与评估系统。基于洪涝灾害遥感监测与评估内容,构建了洪涝灾害遥感监测与评估数据库,在此基础上阐述了洪涝灾害遥感监测与评估系统的设计和实现,并介绍了该系统在重庆市武隆县鸡尾山滑坡灾害、江西抚河唱凯堤决口中的应用情况。结果表明,该系统运行稳定,且大幅提高了监测与评估效率。     

基于遗传程序设计的中长期径流预报模型研究与应用

应用遗传程序设计建立径流中长期预报模型,结合径流序列数据的特点通过自相关分析确定其滞时输入变量的个数,采用均方误差作为其适应度评价函数,以漫湾实测月径流序列(1953~2003年)和洪家渡实测月径流序列(1951~2004年)为例,通过与ARMA模型、人工神经网络模型的预报结果比较,显示该模型应用于径流中长期预报简单易行且精度较高。     

基于IHA/RVA法的黄河中游环境流量组分与水文情势变化研究

为探究变化环境下黄河中游环境流量组分与水文情势变化情况,采用Kendall秩次相关检验法、Mann-Kendall突变检验法及累计距平法分析了花园口站1960～2016年径流变化特征,在此基础上,运用IHA/RVA法定量评估了环境流量组分及水文情势变化.结果 表明,1960～2016年间花园口站径流呈极显著减少趋势,减...     

基于河流生态需水的水库生态调度模型及应用

针对传统水库调度仅考虑协调防洪和兴利的关系而忽视生态环境的问题,为减少水库对河流生态系统和自然水环境的影响,以黄南水库为例,初步建立了基于河道生态需水量的水库生态调度模型,采用分层序列法将多目标模型转化为单目标优化模型求解。结果表明,确定水库生态优化调度方案是维护或改善河流健康、协调各兴利因子的关键。     

基于小波阈值降噪 EEMD分解的潮汐河网地区纳潮引水调度周期研究

鉴于在分析纳潮引水方案时,基于潮位周期变化规律的典型潮位过程选取难度较大,将小波阈值降噪与EEMD信号处理方法引入潮位特征分析中,结合径流量变化影响分析、端点效应消除及周期合理性检验等,提出基于小波阈值降噪 EEMD分解的潮汐河网地区纳潮引水调度周期识别方法。对福州市南台岛纳潮引水调度周期的分析结果表明,南台岛纳潮引水调度周期为14 d,利用小波阈值降噪 EEMD分解法提取潮汐河网地区纳潮引水调度周期合理可行。     

基于正态隶属度的集对分析模型在河流健康评价中的应用

针对河流健康评价过程中存在的不确定性因素,综合考虑河流物理特征、化学特征、生态特征和服务功能建立了河流健康评价指标体系,并在传统集对分析模型的基础上改进了联系度计算公式,用指标的隶属度代表对应的联系度分量,使用正态隶属度函数处理指标的随机性,提出了基于正态隶属度的集对分析模型,并将其应用于中运河河流健康评价中。结果表明,中运河2012年健康等级为良,为进一步改善中运河的健康状况,应加强防洪工程建设。