双超模型在吕梁市圪洞流域山洪模拟中的应用

为分析双超模型在圪洞流域洪水模拟中的适用性,利用流域内1966~2012年14场代表性降雨对模型参数进行率定和验证,并利用洪峰流量相对误差、径流深相对误差、确定性系数及峰现时差四个指标评价了双超模型的模拟精度,之后探讨了不同土地利用下模型主要敏感参数的取值。结果表明,双超模型在圪洞流域的适用性良好,山洪预报结果基本能够满足实际应用的要求;不同土地利用类型下,土壤水分最大吸力、土壤饱和时的渗透力等模型主要参数排序由小到大均为建设用地、草地、林地、耕地。研究结果为双超模型在黄土丘陵沟壑区的应用提供了借鉴。     

秦岭南北典型流域径流特征及其降水变化响应

为探索秦岭南北典型流域径流特征及其降水变化响应,选择月河流域和灞河流域为典型流域,根据两流域干流站1960~2010年逐月径流资料,用距平累积法、非参数Mann-Kendall法和R/S分析法等方法对年代际、月尺度径流特征进行对比分析,并考虑年内降水变化,建立降水径流关系模型,定量分析降水变化和人类活动对径流的贡献率。结果表明,两流域径流具有较高的相关性,趋势变化规律大体一致,径流系数基本相同;径流年际变化中径流深接近,均呈震荡下降趋势,且灞河流域下降趋势更明显;年代际变化均呈W型,突变点均在1985~1987年之间,灞河流域通过显著性检验;灞河流域径流年内分配比月河流域更平均,灞河流域年内径流呈双峰型,月河流域径流年内变化呈单峰型;随着时间尺度的降低,两流域径流相关性降低。     

蚁蚂吐河流域降雨径流关系变化分析

分析流域降雨径流关系对于区域水资源规划管理有重要意义。以蚁蚂吐河流域为例,采用统计学方法,分析1956～2018年下河南水文站降雨-径流关系变化趋势,结果表明蚁蚂吐河流域降雨年际变化不明显,呈缓慢减少趋势,但径流深呈显著下降趋势且变化幅度大幅减小。通过M-K检验、双累积曲线法分析,降雨径流关系发生突变的年份为1998年,1998年以后径流系数显著减小。选择1998年前后典型年进行分析,月径流变化幅度减小,汛期产流量明显减小。初步分析是由于汛期降雨量减少,流域内植被覆盖度大幅提高、水土保持工程大量增加,造成蚁蚂吐河流域下垫面条件改变,共同影响降雨径流关系。     

贵州省岩溶地区年径流系数受下垫面影响的分析

为研究岩溶地区年径流系数受特殊地貌、地质条件的影响程度,利用贵州省境内23个岩溶流域1961~2000年的径流资料和气象资料,采用Budyko方程拟合表征流域下垫面特征的参数值,并通过Mann-Kendall方法与相关分析,分析年径流系数变化趋势及其与流域下垫面特征的关系。结果表明,贵州省多年平均径流系数的空间分布与流域坡度呈正相关,与碳酸盐岩所占比例呈负相关;1961~2000年年径流系数呈增大趋势,与下垫面特征参数变化趋势一致,可见相对于气候变化,下垫面变化是影响贵州省年径流系数变化的主要因素。     

滦河流域径流系数时空变化特征及影响因素研究

利用滦河流域的长期水文观测资料，分析流域径流系数的时空变化特征，可为区域水资源的合理开发提供依据。采用相关系数法和滑动T检验法对滦河流域的径流系数进行趋势性和突变性检验，并揭示径流系数的时空变化特征和影响因素。结果表明，滦河流域的径流系数整体上为减小趋势，子流域径流系数值差异显著，但大部分子流域的年径流系数值为0.1～0.3。流域各分区的径流系数值呈现出高原区最小，山区丘陵区居中过渡，平原区值最大的空间分布特点。降雨是流域径流系数减小的主要气候因素，土地利用类型和植被覆盖度是导致各分区径流系数改变的主要下垫面因素。     

生态建设背景下典型土石山区暴雨洪水演变基本特征研究

以太行山典型土石山区紫荆关流域为例，基于流域1985、2000、2014年三期土地利用信息及1960～2018年流域内13个雨量站日降雨数据和流域控制断面紫荆关水文站日径流、洪水要素摘录数据，利用ArcGIS计算三期土地利用面积变化，采用线性回归法分析流域水文要素、暴雨洪水要素演变趋势，同时分别使用双累积曲线法、M-K分析法对流域径流量、洪峰流量进行突变分析。结果表明，紫荆关流域土地利用格局趋于稳定，林草地生态系统结构稳定性增强，与现场调研情况相符。紫荆关流域径流量与径流系数呈现下降趋势，1960～1979年年径流系数平均值为0.26,2000～2018年年径流系数平均值仅为0.11,双累积曲线显示年径流量于1998年发生较大突变并趋于稳定。流域内大雨频次及大雨量呈现减少的趋势，而暴雨频次与暴雨量无明显变化趋势，洪水量级与洪水场次均呈现显著下降趋势，在2000年之后流域多发生2年一遇（洪峰流量48 m³/s）以下洪水。洪峰流量于1998年发生突变，突变点前后相同的洪峰流量下洪峰滞时和次洪径流系数均呈现增长趋势。这些均反映了紫荆关流域生态建设活动和水土保持措施对下垫...     

土地利用与气候变化对洛河流域径流的影响

流域径流量受到土地利用和气候变化的共同影响,但大多数研究仅关注未来气候变化对径流量的影响,忽略了未来土地利用变化对径流量的影响。利用CA-Markov模型定量模拟流域未来土地利用类型并结合气候变化类型,采用SWAT分布式水文模型通过情景分析法模拟未来变化环境下流域的径流响应。结果表明,SWAT模型在洛河流域具有良好的适用性;未来流域土地利用呈现建设用地快速增加、耕地减少的趋势,这一趋势使径流量增加;径流量的变化与降雨变化呈正相关,与温度变化呈负相关。可见土地利用和气候变化对径流的影响呈现非线性协同作用。     

东江流域径流系数变化特征及影响因素分析

基于东江流域1956～2005年降雨、径流与气象资料,采用Mann-Kendall检验、小波分析及R/S分析等多种方法,分析了东江流域径流系数年际变化特征及其对气候变化与植被覆盖变化的响应.结果表明,流域径流系数序列呈不显著的上升趋势,并存在不同时间尺度的周期性变化规律和突变点,揭示了降水与蒸发是影响流城径流系数的主要气候要素,植被覆盖变化间接影响径流系数,为流域水资源规划与评价提供依据.     

浑河干流径流变化及其驱动力分析

根据浑河干流大伙房水库、沈阳和邢家窝棚3个水文控制站1964~2011年的逐月径流资料和逐月降雨资料,运用数理统计、Kendall秩次检验、R/S分析法和M-K突变检验等方法,计算分析了浑河流域径流的年际变化、代际变化、年内分配和径流变化趋势等多种特征,并利用降水—径流双累积曲线法研究了浑河流域降水和人类活动对径流变化的贡献率。结果表明,浑河流域径流的年际变化剧烈,下游的变差系数与极值比大于上游,说明下游更不利于水资源综合利用和管理;浑河干流丰水期历时短,枯水期历时长,大部分年份处于枯水期;浑河干流径流的代际变化不明显,但径流年内分配很不均匀,主要集中在5~10月,约占全年径流量的75%;浑河流域的径流序列呈现出丰枯交替变化,处于不显著递减状态;影响浑河干流径流变化的主要因素是人类活动,其次是降水变化。     

沱沱河流域水文气象要素变化特征分析

为更好地理解气候变化对沱沱河流域径流变化的影响,采用累积距平法、M-K检验和小波分析方法综合分析了沱沱河流域1961~2010年以来的气温、降水和径流深序列年际变化特征。结果表明,近50年以来,沱沱河流域气温、降水和径流深序列均呈不同程度的上升趋势,且分别以0.32℃/10a、8.7mm/10a、4.1mm/10a的速度上升;气温、径流深序列均有显著上升趋势,而降水的上升趋势不太显著;气温、降水、径流深序列分别在1999、2004和2007、2004和2007年发生突变;沱沱河流域水文气象要素呈现出多年周期不同尺度的振荡特性,气温、降水和径流深年代年际变化周期分别以25、20、22年为第一主周期。     

淮河中游北岸典型区产流规律分析

为了揭示淮河中游北岸地区的产流规律,针对该区域内的典型地区气候、地形、下垫面等特点,利用分布式水文模型在全区水循环模拟的基础上研究降水产流规律。结果表明,淮河中游北岸地区多年平均产流量空间分布极不均匀,处于51~749mm的较大范围内;年产流量不仅与当年的降水量有关,还与前一年的降水量有关;产流系数随降水量的增加而增大;不同土地利用类型的产流系数,以农田产流系数最小,居工地产流系数最大;产流系数在时间分布上也存在较大的年际变化,2003~2010年产流系数在0.24~0.36之间浮动。在全区域水循环的整体中分析降水产流规律,不仅方法上有所创新,且结果分析更加合理,应用于淮北平原具有一定的代表性。     

基于运动波下渗的产流模型研究与应用

阐述了基于运动波下渗的产流模型的基本原理,并在长江三峡地区沿渡河流域进行了初步应用,结果良好。该模型从描述流域各点土壤水分剖面的变化过程出发,给出流域下渗能力和饱和面积的时空分布,从而得到超渗径流和蓄满径流成分在流域上的时空分布,在物理概念合理的框架之下实现了超渗和蓄满产流机制的综合模拟。     

港口湾水库对下游河道生态径流的影响

基于水阳江中上游沙埠、港口湾、宣城三个水文站1974~2009年的日平均流量资料,采用逐月最小生态径流计算法、新逐月频率计算法和Tennant法分别计算和评价了三个水文站的最小生态径流和适宜生态径流,并对比分析了港口湾水库修建前后三个水文站径流过程的变化。结果表明,港口湾水库修建后,下游径流量呈秋冬增加、春夏减少、年内分配更均匀的趋势,部分月份月平均流量小于适宜生态径流值,研究成果可为港口湾水库生态调度措施的制定提供依据。     

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。     

基于标准径流指数法的汾河上游水文干旱等级划分研究

以汾河上游为例,选取标准径流指数(SRI)为研究指标,分析上静游、汾河水库和兰村三座水文站1956~2000年实测年径流丰枯变化情况,基于SRI划分无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱五个等级并获得了等级间的界限值,进而对汾河上游水文干旱等级进行了划分。结果表明,基于SRI的等级划分能够很好地反映汾河上游径流量的正偏性,在不同时间尺度下具有明显的一致性;中旱、重旱在汾河上游发生的概率较大,未来抗旱措施应主要集中在重旱区。     

基于地貌类型的岩溶小流域产流模型

针对广西横县镇龙乡小流域岩溶结构发育、地下暗河分布广泛、汛期多强降雨及产流过程中地下径流丰富、出流过程非线性、流域不闭合等特点,研究了岩溶小流域不同地貌类型的产流规律,将岩溶地区下垫面分为土壤覆盖区与岩溶裸露区,分别运用蓄满产流模型模拟土壤覆盖区产流,水箱模型模拟岩溶裸露区产流,进而模拟流域总产流,建立了基于地貌类型的岩溶小流域产流概念性水文模型,利用岩溶小流域2010~2011年9场洪水资料进行模型参数率定,2012年4场洪水进行产流量验证。结果表明,模型在岩溶区的模拟效果较好,其预报相对误差范围为4.15%~18.49%,均值为13.82%,但对于前期影响雨量较大、降雨历时长的洪水,水箱模型产流模块产流量更大,受到降雨影响更为敏感,模拟精度相对更高。     

进水水力负荷对植被浅沟雨水径流控制效果的影响

为揭示植被浅沟对雨水径流的控制效果,通过实验室尺度模拟试验,分析不同进水水力负荷条件下植被浅沟对雨水径流水文特征的影响。结果表明,当进水水力负荷为1～4 m3/h、进水时间为30min时,植被浅沟对雨水径流峰值和径流总量的削减率分别为4.54%～13.49%、10.32%～35.38%,对应的削减量分别为0.14～0.18m3/h、0.18～0.21m3,径流峰现延后时间则介于9.40～20.37min;随进水水力负荷的减小,植被浅沟对雨水径流峰值和径流总量的控制效果呈上升趋势,径流峰现延后时间也随之增大;采取减小水力负荷(或增大浅沟断面尺寸)的方式,从削减量指标判断,对提升植被浅沟的雨水径流峰值控制和总量控制效果意义不大;因径流峰值延后时间的增大而产生的良好削峰和错峰效果,可有效缓解雨水排放系统的行洪压力。     

流域径流演变多时间尺度特征探讨

采用Morlet子波变换等分析方法,结合逐月实测径流资料分析了大沽夹河流域径流演变的多时间尺度变化特征.结果表明,流域径流演变过程存在明显的多时间尺度特征,具有18～32 a,8～17 a和3～7 a的3类尺度的周期变化规律.流域径流的演变过程在一定程度上受降水控制,但其变化趋势和降水的变化趋势并不能完全吻合,同时还受人类活动的影响.在不同的时间域和时间尺度内,气候变化和人类活动对流域径流变化的影响同时存在.     

尼尔基水库上游融雪径流模拟及预报

准确可靠预报融雪径流对寒区洪旱灾害的监测及水资源管理具有重要意义。根据尼尔基水库上游季节性融雪产流特点,结合蓄满产流理论,考虑寒冷地区冻土的不〖JP2〗透水、蓄水调节、蒸发抑制等作用及冻土融冻期水文特性,构建了耦合度-日融雪模型、径流系数法及新安江模型的分散式融雪径流预报模型,采用1979~〖JP〗1988年的水文气象资料对模型进行了率定,并根据2000~2003年相应资料验证了模型合理性。通过对5个不同时间尺度径流量的模拟与验证结果表明,模型具有较好精度,在研究区具有较强适用性,可为尼尔基水库春、夏两季入库径流预报提供参考。     

基于GIS的LL-Ⅱ分布式降雨径流模型的结构

主要讨论了LILAN—Ⅱ分布水文模型的结构。该模型结构是为水文过程模拟和预报而设计的，它提出了变动生态产流模式，耦舍了一维坡面流、一维壤中流、一维地下水流、一维河川径流和二维土壤含水量方程组。通过实际检验，该模型能够明显改善模拟预报精度、增强数值计算稳定性、提高参数优选的运行速度和减少存储空间，能够适合不同水文特征地区的产汇流计算，可以提供流域内任意空间网格的水文计算过程。