不同自然降雨雨型下红壤坡地地表径流和壤中流输出特征

我国南方红壤丘陵区受降雨和土壤性状影响,洪涝灾害与季节性干旱等问题并存,研究坡地降雨过程中径流输出特征具有重要意义。为此,利用江西省水土保持生态科技园内大型土壤渗漏装置,研究了3年期间32场天然次降雨下植草覆盖、干草敷盖和裸露3种不同处理的红壤坡地径流输出特征。结果表明,小雨雨型下,研究区红壤坡地均不产生地表径流;中雨雨型下,植草覆盖、干草敷盖、裸露处理的壤中流所占地表径流和壤中流总量比例分别为58%、80%和12%;对于促进降雨入渗,干草敷盖最优。大雨及以上雨型下,植草覆盖和干草敷盖处理以壤中流为主,占比分别为63%和64%,裸露处理以地表径流为主,占比93%。在红壤坡地开发中除栽种植物加强植被覆盖外,辅以敷盖措施能起到更好的保水保墒效果。     

遗传编程在降雨径流模拟中的应用研究

针对降雨径流过程的复杂性,介绍了遗传编程的基本原理和方法,建立了王家厂水库流域不同输入变量情况下基于遗传编程的降雨径流模拟模型,讨论了遗传编程符号集和终止集对模拟精度的影响.结果表明,遗传编程可用于降雨径流模拟并可给出明确的降雨径流关系式,便于理解复杂的降雨径流过程.     

渤海湾滨海平原河网地区降雨径流模拟

渤海湾滨海平原河网地区河道纵横交错,流态多样,降雨径流过程复杂。为准确模拟其降雨径流过程,在水文特征数据矢量化的基础上,将以二维非恒定浅水运动方程为控制方程的二维水动力模型与以河道汇流关系及水文方法为基础的一维河道拟序汇流模型相耦合,建立了适用于平原河网地区的降雨径流模型。经实测数据验证,模型可靠。研究表明,该模型可模拟计算渤海湾滨海平原2015年各时刻各处产流量、水位、流速及其变化过程;计算得出各河道的入水、出水水量及主要河流的入海水量,实现了对平原河网地区的降雨径流模拟。     

不同降雨特征下低影响开发的降雨径流控制效果研究进展

在气候变化和城镇化快速发展的双重影响下,我国城市洪涝灾害问题日益突出.低影响开发(LID)作为一种韧性的方式可有效减少降雨径流并改善径流水质.研究不同降雨特征情况下LID措施的降雨径流控制效果,对于因地制宜地规划设计LID措施以及适应未来气候变化均具有重要意义.通过文献调研,综述了不同降雨量、降雨强度、降雨历时等降雨特...     

半湿润半干旱地区降雨径流关系的区域规律

以陕西地区汉江流域、渭河流域、北洛河和延河流域等15个典型的半湿润半干旱流域为例,分析了各流域的P+P_a-R相关关系,并对其产流规律的区域性进行探讨。研究结果表明,陕西地区汉江、渭河、北洛河和延河流域的P+P_a-R相关图后半部分与45°直线的夹角总体上呈逐渐增大的趋势,且大多数子流域为混合产流,大部分流域的P+P_a-R相关图的后半部分与45°直线有一定的夹角,其中志丹流域和杏河流域超渗产流占主导,P+P_a-R相关图较一致,但均严重偏离45°线。     

对降雨径流水质污染特征的研究探讨

由于城市雨水径流对受纳水体的污染已日益显现,而且雨水资源的大量利用,雨水中的主要污染物的来源和形成成为主要的研究对象[1].主要针对阜新市的降雨径流水质污染状况进行监测.通过对雨水样品进行测试的结果表明,主要污染指标为COD、总磷、氨氮和SS.但污染物含量较低,雨水可以作为水源再回收利用.本研究可为阜新市雨水利用以及水环境综合整治长远规划提供重要依据.     

Thornthwaite经验公式在降雨径流模拟中的适用性研究

利用增加时间步长离散化处理后的Thornthwaite经验公式在新安江-海河模型结构上增加流域蒸散发能力计算模块,代替原模型中实测蒸发数据的输入;并对气象数据进行插值处理,将蒸发输入由集总式变为分布式。以子牙河平原区献县流域为例,分别利用改进前后的新安江-海河模型进行日径流模拟。结果表明,基于温度的Thornthwaite经验公式能够代替实测蒸发数据有效地进行日径流模拟,减少了对实测资料的依赖,为半湿润半干旱流域适合于降雨径流模拟的蒸散发计算提供了一种简便的计算方法。     

岩溶区流域降雨径流趋势变异分析

为了识别变化环境下岩溶区流域水文序列趋势发生的变异及变异程度并预估未来变化趋势,采用趋势分析法和变异分析法分析了澄碧河水库流域降雨径流序列在3个时间尺度下的趋势性及变异性,并结合相关函数法预估其变化趋势。实例研究表明,流域内降雨序列在不同时间尺度下总体上均呈持续下降趋势(倾向率为-13.6~-32.2mm/10a),相应发生了不同程度的变异(h=0.512~0.956),其中百炼站发生了巨变异,变异强度大致以全年—雨季—枯季尺度递减;年径流与雨季径流呈同步微弱下降趋势,而枯季径流则呈微弱上升趋势,但均处于弱变异(h=0.675)状态;未来一定时期内,水库流域3个时间尺度下降雨序列呈显著下降趋势,而径流则呈微弱减少趋势。     

水库调度对不同降雨类型下径流的影响分析

针对研究水库调度对径流的影响并未考虑年内降雨特性的问题,选取碧流河流域为研究对象,采用模糊聚类法对1984～2005年年降雨序列进行聚类分析,建立水库径流情势影响评价指标,研究不同时间分布类型降雨条件下水库调度对径流特性的影响.结果表明,不同降雨类型下水库调度对径流特性的影响不同,年降雨量越小、年内分布越分散、降雨过程线越平缓,其影响程度越大.     

苏州市古城区降雨径流中不同形态磷的动态污染特征及初期冲刷效应

为研究苏州古城区降雨径流中磷的污染情况,以古城区中商业区、现代住宅区、老旧住宅区、交通区及园林旅游区为研究对象,于2015年4~8月分5次采集路面降雨径流水样,采用降雨事件污染物平均浓度法和M(V)累计曲线法,分析了磷的污染特征及初期冲刷效应。结果表明,5次降雨的污染物平均浓度的平均值由大到小依次为商业区交通区老旧住宅区园林旅游区现代住宅区,除现代住宅区外,其他各功能区TP的污染物平均浓度值均超过地表水Ⅴ类标准,且TP均以PP为主要输出形态;各功能区中TP浓度随径流历时的变化规律基本相似,径流初期TP浓度较高,随后呈下降趋势,最终趋于稳定;随着径流历时的延长,商业区、老旧住宅区、园林旅游区径流中PP/TP逐渐减小,现代住宅区则相反,而交通区基本不变,一直以PP为主导;在交通区和老旧住宅区的初期冲刷效应明显,商业区和园林旅游区难以鉴定,现代住宅区则未出现。可见城市古城区各功能区的面源污染控制需区别对待。研究成果为进一步分析苏州古城区的面源污染情况奠定了基础。     

基于RUSLE的未来降雨条件下江苏省沿江地区土壤侵蚀预估

近年来极端气候事件频发,多地区强降雨的增多加重了土壤侵蚀程度。采用世界气候研究计划组织的耦合模式比较计划第五阶段实验计划(CMIP5)中BCC_CSM1.1模式在RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5三种气候变化情景下的未来降雨降尺度输出结果,结合GIS和修正的通用土壤流失方程(RUSLE)预估江苏省沿江地区未来土壤侵蚀程度,并分析未来不同气候变化情景下土壤侵蚀与降雨的相关性及空间分布特征。结果表明,不同气候变化情景下,江苏省沿江地区的平均土壤侵蚀模数为1.58～1.65t/(hm2·a),土壤侵蚀总量为764.70×104～794.65×104t/a,土壤侵蚀占总土地面积的32.503%～32.504%,土壤侵蚀烈度与降雨量大小呈正相关。     

不同地下水位埋深下五道沟地区地表径流变化规律分析

基于五道沟实验站1991~1999年实测降水、地表径流及地下水位埋深资料,运用水文学原理及数理统计方法,选取不同降雨量和降雨类型,分析了不同量级降雨量、前期土壤干湿状态、次降雨过程砂姜黑土地表径流量及径流系数随地下水位埋深的变化规律。结果表明,对于砂姜黑土,在50mm以上日降雨过程中,存在土壤表层蓄满、深部超渗的分层产流机制;地表径流量及径流系数随地下水位埋深增加呈指数递减趋势,且随降雨量的增加地表径流系数呈上升趋势;而前期土壤干旱时间长、土壤含水率较低、地表径流系数随地下水位埋深增加而减少,且降雨集中分布比降雨分散分布的地表径流系数高。     

不同土地利用格局下地表径流对降水特征的响应

基于设定的试验区和南京市一年的真实降水数据,在SWMM模型中设置传统土地利用开发建设格局S1和最优土地利用格局S2两种土地利用情景,采用SPSS软件定量分析了降水特征对地表径流的响应。结果表明,S2能有效降低地表径流量,但在降雨量、降雨强度较大时,其地表径流的消减作用会显著降低,甚至会出现增加径流量的情况,表明仅通过土地利用格局的优化尚无法应对由强降雨造成的城市内涝问题;径流特征受多个降水特征的综合影响,其中总径流差值与降雨历时、降雨量及降雨重现期三者所构成的回归方程拟合优度最高。     

基于SWAT模型的岚河流域径流模拟

为探索SWAT模型在干旱半干旱地区径流模拟中的适用性,以岚河流域为例,应用SWAT模型对该流域年、月径流进行了模拟研究,选取1971~1987年的水文气象数据,结合GIS、RS、DEM技术选择径流曲线法（SCS）、蒸散发Penman-Monteith法、河道演算Variable storage法模拟流域分布式径流过程。结果表明,率定期与验证期的决定系数R2和Nash效率系数Ens分别在0.73~0.93和0.69~0.75之间,较好地反映了岚河流域的年、月径流水文过程,模型适用性较好,可为当地水资源评价、开发利用和优化配置提供技术支持。     

基于集合卡尔曼滤波的变化环境下渭河流域日径流模拟

流域水文模型是研究水文规律和模拟水文过程的主要工具,而流域气候和下垫面条件的变化给径流的准确模拟带来了新的挑战。以渭河华县水文站以上流域为例,采用智能优化算法(SCE UA)对HyMOD模型首先进行参数优选,并针对传统“捆绑率定”策略模拟效果不佳的实际情况,将集合卡尔曼滤波(EnKF)数据同化方法分别应用于HyMOD模型的状态变量更新、参数更新及状态—参数的同时更新,并在渭河流域近50年的日径流模拟中进行了效果检验。结果表明,状态—参数的双EnKF策略获得了最满意的效果,模拟精度比传统模型率定方法有显著提升。     

基于集合卡尔曼滤波的变化环境下渭河流域日径流模拟

流域水文模型是研究水文规律和模拟水文过程的主要工具,而流域气候和下垫面条件的变化给径流的准确模拟带来了新的挑战。以渭河华县水文站以上流域为例,采用智能优化算法(SCE-UA)对HyMOD模型首先进行参数优选,并针对传统"捆绑率定"策略模拟效果不佳的实际情况,将集合卡尔曼滤波(EnKF)数据同化方法分别应用于HyMOD模型的状态变量更新、参数更新及状态—参数的同时更新,并在渭河流域近50年的日径流模拟中进行了效果检验。结果表明,状态—参数的双EnKF策略获得了最满意的效果,模拟精度比传统模型率定方法有显著提升。     

地形指数算法设计对分布式水文模型径流模拟影响研究

阐述了单流向、多流向的地形指数算法设计思想,介绍了改进的多流向IMFD算法并对其进行了修正,构建了基于TOPMODEL概念的分布式水文模型.以汉江上游的酉水街流域为例,利用不同算法计算地形指数并代入模型检验.结果表明,不同的地形指数算法得到的地形指数及地形指数空间分布曲线均有较大的差别,但对分布式水文模型的径流模拟系数及径流总量模拟影响不大,仅在地表径流和地下径流量的模拟有一定的差别.采用改进的多流向算法模拟精度较高.     

不同降雨条件下氯化物在饱和粉砂中的迁移趋势分析

针对降雨可影响地下水流场及污染物迁移的问题,基于FEMWATER饱和及非饱和土体中地下水三维溶质迁移数值模型,以安徽省淮北市某电厂为例,利用不同的降雨条件(年、月、日)及水位变动条件模拟与预测氯化物在饱和带中的迁移规律,并与无降雨时的氯化物浓度做了对比分析。结果表明,月、日降雨条件下的浓度变化曲线最接近,第一年末与日降雨相差约10%,到第三年末相差至30%;而年降雨得到的浓度变化结果与日降雨第一年末、第三年末分别相差20%、40%,无降雨时第三年末相差接近90%;在不考虑降雨的条件下,污染物较难渗入地下,水平迁移明显与考虑降雨的情景下相差较大;地下水位变动较大的区域,应考虑降雨的影响,从模拟计算效率、精确度和可行性出发,月降雨可作为较优选择。     

下坂地水库径流调节计算模拟优化研究

下坂地水库径流调节计算,应用系统科学原理,建立了优化模拟模型,利用人机对话算法求解模型.计算结果证明了模型、算法的正确性和合理性;同时经过分析比较,推荐了下坂地水库的正常蓄水位和死水位.