基于数字高程模型的河网提取及子流域生成

提出新的从DEM直接提取河网与划分子流域的方法(AEDNM)。该方法与以往方法的不同之处在于不再对DEM进行填洼处理，而是结合图论与水文学的思想，从流域的出口直接向上游搜索，通过图的遍历来确定流向，使全流域形成一个有向无环图，这样提取的河网可以保证是连续的，同实际河网误差很小。根据河网划分的子流域大小也基本均匀，能够满足水文模型模拟的需求。经过黄河、泾河与白河流域的算例验证，表明该法简单可行。     

陆浑水库洪水预报程序设计

陆浑水库汇流预报采用单元面积汇流单位线，即将全流域划分为若干块单元面积，降雨以后，各单元面积的出口断面处都将产生相应的径流过程。然后分别从每块单元面积的出口断面处开始，进行河道汇流计算，一直演进至流域出口断面处，求得各单元在流域出口处的流量过程线，最后进行线性叠加得出流域出流过程线。简要论述了用Visual Basic 2010实现陆浑水库洪水预报的方法和编程技巧，使用该程序可快速、方便、灵活地进行水库入库洪水过程计算，为水库及下游河道防洪决策提供依据。      

基于HSPF模型的平原河网地区流域划分

现有的流域划分方法适用于高差清晰的地区，在平原河网地区适用性较差。为解决平原河网地区流域划分问题，根据平原河网地区的地形地貌特征，提出了一种综合各数据优势的多尺度、分层次的平原河网地区流域划分方法。该方法参考水系、道路、圩堤、闸泵和土地利用类型，结合单元格级网格和网格中心点空间分析数据，生成流域划分参考图。通过建立常州市钟楼区平原河网HSPF水文模型，对提出的平原河网地区流域划分方法进行了模拟应用。结果表明：钟楼区2020～2021年水文过程模拟结果较好，德胜河桥、钟楼大桥和连江桥下站点的相关系数、纳什系数均大于0.75,满足模型模拟精度，提出的平原河网地区流域划分方法有一定的合理性和可行性。     

河段汇流及抵偿河长的计算与分析

地表径流的汇流包括坡面汇流及河网汇流两个阶段,总称为流域汇流。坡面汇流是分析净雨经过坡面调蓄如何进入河网的,实质上就是将净雨在时程上进行初次再分配后输送补给河网,它是流域中净雨汇集并注入河网的必然过程。河网汇流是经河网的调蓄作用,再次将净雨进行分配后到达流域出口断面的过程,它是水流运动在新条件下的继续,也是聚集坡面水流运动后所导致的必然结果。小流域坡面汇流对出口断面的径流过程起主导作用,故解决小流域汇流问题是以研究坡面汇流为基础的。坡面汇流引起的径流,在时程上的初次分配对出口断面的径流过程     

基于河网概化的滨海平原地区骨干河道排涝复核计算

在天然河道治理规划中,必须对河道断面进行排涝复核。以南通市为例,对平原河网地区的排涝复核计算方法作了探讨,介绍了河网概化、排涝流量计算、水面线推求以及水位平差等技术问题,可为类似地区的河道整治规划提供参考。     

基于DEM的塔里木河流域数字河网提取与分析

针对干旱半干旱地区数字河网提取及修正问题,以塔里木河流域为研究区域,基于30 m水平分辨率AETER GDEM数据产品,利用Arc Hydro Tools模型对流域河网进行提取,并以水文站为子流域出口断面划分子流域,分析不同类型地貌特征河网提取与实际情况的差异,对河网提取与实际情况误差较大区域基于AGREE算法进行DEM修正。结果表明:(1)基于DEM进行河网提取的结果在地势起伏较大的山地精度较高。在丘陵平原等地区由于采样误差、人类活动等原因精度较差甚至出现错误,对不同类型的地貌单元应进行不同程度的DEM修正使提取河网与实际情况相符合。(2)河网提取时将汇水面积阈值设定为子流域最大汇水累积量1%时提取结果与实际情况最为符合。(3)从提取的效率来看,利用DEM和Arc Hydro Tools并结合DEM修正技术对流域河网进行提取效率较高,适用于水文模型构建的基础工作。     

流域汇流的計算方法

本文提出了一种考虑到河网调节作用的流域汇流的计算方法。该方法是以美国马斯京根河上采用的计算洪水演进的方法为基础的,其公式如下: 根据等流时线方法,逐次地应用这些公式可以得到流域汇流曲线。文中列有用此方法算出的汇流组成系数表。利用这些系数可以得出流域的单位过程线。     

珠江三角洲地区河网水动力学模型研究

对珠江三角洲河网区河道进行了概化，利用一维非恒定流基本方程组，河网节点连结方程及边点方程建立了珠江三角液河网区水动力学模型，将参加计算的方程分成微段，河段，汊点三级，采用逐级处理再联合运算的方法（即所谓的三级联解法），求得河网中各计算断面的水位，流量等值，利用丰，平，枯，三期的实测资料对模型参数进行了率定，率定后的模型计算值和实测值吻合较好。     

分部面积汇流法探讨

分部面积汇流法,是把一个流域分成若干个分部面积,每一个面积在流域出口断面的流量过程,由净雨总水量/汇流时间=流量的方程计算,各分部面积流量过程叠加,即为流域出口断面流量过程。总水量除汇流时间等于流量的关系在流域面积沟河上也成立,是汇流计算的通用形式。这个方法是1987年在彭山流域的汇流计算中初步提出,经试用发展起来的流量计算预报方法。     

强人类活动平原地区河网提取中的流路强化方法

我国北方强人类活动平原地区的水资源问题越来越严峻,基于分布式水文模型的水循环模拟是流域水资源研究的基础,其中基于DEM的河网水系提取是基础环节。平原地区由于沟谷发育不明显,且人工河道和沟渠众多,流域汇流结构支离破碎,常用的河网提取模型往往很难得到正确的结果。本文借助已有的主要干流数字化河网水系,提出了流路强化处理方法,用于对平原地区的DEM进行预处理,经过处理后的DEM输入河网提取模型,可以得到流路正确、且河网密度更精细的河网水系拓扑结构,为分布式水文模型的高精度水文单元划分奠定基础。该方法在强人类活动干扰的典型流域——海河流域进行了应用,对比了流路强化处理前后的河网提取结果,表明该方法是一种方便、快捷、高效的处理方法。     

基于SRTM的数字河网提取及其应用

介绍了一种全球免费的高精度DEM数据-SRTM的基本特征,提出了利用SRTM数据提取流域数字河网的模型与方法.根据河网密度的基本概念,探讨了综合利用数字河网和GIS技术,对流域不同尺度下的河网密度进行计算与分析的实现方法.在此基础上,以清江流域为例,利用该流域不同分辨率SRTM数据,分别提取了相应的数字河网,并将其应用于河网密度计算,分别得到了清江流域不同尺度下的河网密度分布图.结果表明:SRTM分辨率越高,提取的数字河网精度就越高;对类似清江流域的这样中小规模流域,1 km×1 km尺度下计算得到的河网密度,基本能够反映出流域的河网水系空间分布规律.     

珠江三角洲地区河网水动力学

对珠江三角洲河网区河道进行了概化,利用一维非恒定流基本方程组、河网节点连结方程及边点方程建立了珠江三角洲河网区水动力学模型;将参加计算的方程分成微段、河段、汊点三级,采用逐级处理再联合运算的方法(即所谓的三级联解法)[1],求得河网中各计算断面的水位、流量等值;利用丰、平、枯三期的实测资料对模型参数进行了率定.率定后的模型计算值和实测值吻合较好.     

河道汇流计算方法的研究

一个流域可以按等流时线分块,也可以按单元流域分块。每个单元(分块)流域的出流过程线,流抵全流域的出流断面,经过不同长度河槽的调蓄作用而发生变形。河道汇流计算就是计算这种变形。由于天然河道中的洪水波运动十分复杂,目前大都运用水文学方法来解决。 河道汇流计算中水文学方法的基本原理,是联解水量平衡方程和槽蓄方程。而对于     

论流域蓄泄关系

流域蓄泄关系是天然河流的主要特征之一。蓄泄方程和水量平衡方程联解可用于汇流计算,若入流为零可以导出退水计算公式。流域蓄泄关系分为河网(包括坡地)蓄泄关系和地下水蓄泄关系,两者的汇流条件有所不同,在地质条件复杂、流域不闭合的地区,两者的汇水范围往往不一致。 流域蓄泄关系通常如图1所示。S为流域蓄水量,Q为流域出口断面流量。     

数字流域河网编码方法应用实例

数字流域模型的河网编码方法使河网中河段的直接定位和拓扑关系运算更为方便.将此方法应用于黄土高原多沙粗沙区的河网,按河网自然的拓扑形态和流域的天然分界将该地区河网划分为4级37区.数字流域河网编码方法在多沙粗沙区的水沙模型计算和并行计算调度中的应用表明,该方法能够使产流产沙和演进的模拟过程更符合自然河流的发育规律,并易于高效并行调度算法的实现.     

基于改进图论法的平原河网水系连通性评价

基于改进的图论法,概化河网水系为图模型,考虑水量对河网水系连通性的影响,以反映流域水量指标的连通因子为权值,构建水系连通度定量评价模型,应用MATLAB计算河网加权连通度,实现对河网水系连通性的定量评价。以秦淮河流域为例,构建HEC-HMS水文模型,模拟流域短期和长期洪水过程,分析不同规模洪水过程下流域河网水系的连通程度,基于连通度定量评价结果对连通性进行等级划分。结果表明洪量与连通度基本符合线性关系;短期洪水过程与长期洪水过程相比的连通等级较差;构建的评价模型具有良好的适用性和可靠性。     

基于 DEM 的青海省西宁市地区河网流域特征自动提取

为获得青海省西宁市地区的河网特征,应用 ArcGIS10软件中的水文分析工具,基于美国联邦地质调查局（USGS）的 SRTM3 DEM 数字高程模型数据提取了研究区域水流流向、汇流累计量及河网水系等流域特征信息,进行了河网分级及子流域划分,并将提取结果与研究区遥感影像图进行对比。结果表明：基于 DEM 数据提取河网流域特征与实际自然水系的特征较为吻合,可作为一种流域水文分析的优良方法。研究结果可以为流域规划及流域综合治理提供参考。     

水文系统模型在大流域汇流演进计算中的应用

在大流域汇流水语言演进计算当中应用系统模型（ＴＬＲ、ＣＬＳ、ＬＰＭ等）较之概念性模型具有使用资料少，求解简便，可用严格的数字方法优化出多个输入的脉冲响应，其输入可为流域内的降雨，上游流量过程，输出为流域出口断面流量过程，安康流域汇流演进计算采用（ＣＬＳ，ＬＰＭ，ＴＬＲ）系统模型对洪水及径流进行了模拟，较好地处理了分散入流及响应函数的识别问题。     

基于汉口分类处理的平原河网水质模拟方法

在目前常用的平原河网水质模拟三级解法中,对所有汉口出口断面浓度均采用均匀混合假设,然而汉口处不同的水动力条件和来流水质使得均匀混合假设未必适用于所有的汉口.为修正传统方法中的这一理论不足,该文提出对不同类型的汉口进行分类,并基于不同的处理建立平原河网水质模型.较之传统的三级解法,该方法直接求解断面浓度,无需求解汉口处的浓度,可有效简化求解过程并提高精度.将模型应用于江苏昆山某河网,求解非恒定流条件下各断面的COD浓度.结果表明:在未采用均匀混合假设的汉口,出流断面浓度与传统模型的结果差异明显;该模型计算结果与实测值吻合较好,可应用于平原河网水质模拟.     

面向对象方法在河网非恒定流计算中的应用

运用节点一河道模型将河网划分为性质单一的子河道,子河道之间依靠节点来联系。并依据子河道的圣维南方程组和节点的补充方程。提出了整个河网非恒定流的计算方法。采用面向对象的程序设计语言。基于类的数据封装特性,分析了河网非恒定流计算程序中河道类、断面类、矩阵类以及节点类的实现方法。