灰关联分析方法在NAM模型参数敏感性分析中的应用

应用NAM模型对资水水系夫夷水流域新宁水文站的洪水过程进行模拟。利用灰色系统关联分析方法来研究NAM模型参数对模型模拟径流深、洪峰流量和峰现时间的影响。计算实例表明：浅层蓄水容量对NAM模型模拟径流深的影响较大,地表径流和壤中流汇流时间常数对NAM模型模拟径流深的影响较小;地表径流系数、地表径流和壤中流汇流时间常数对NAM模型模拟洪峰流量的影响较大,壤中流出流时间对NAM模型模拟洪峰流量的影响较小;地表径流和壤中流汇流时间常数对NAM模型模拟峰现时间的影响较大。     

黄土高塬沟壑区水土保持对小流域地表径流的影响

水土保持对径流的作用是水土流失治理中一个亟待回答的实际问题．本文用小流域平行对比观测法，分析了黄土高塬沟壑区水土保持对小流域地表径流的数量及其时间分布特征的影响，表明在黄土高塬沟壑区，水土保持能使小流域产洪次数减少、地表径流模数和径流系数减小；使小流域地表径流模数的年际变率增大；在洪水产流过程中，水土保持使流域产流起始时间滞后，径流持续时间缩短，瞬时流量及洪峰流量降低以至消失     

新安江NAM和TOPMODEL模型在安阳河流域比较应用研究

海河流域作为我国的政治文化中心,流域内人口密度大,水循环过程受到强烈的人为干扰,导致流域的水文水资源特征改变。因此,为了探讨海河流域河流的产流机制,本研究以安阳河流域为例,分别采用新安江模型、NAM模型和TOPMODEL模型进行日径流过程模拟和次洪模拟计算,结果表明在海河流域三个模型模拟效果均良好。三种水文模型模拟的结果为:在日径流模拟方面,NAM模型与新安江和TOPMODEL模型相比,在率定期其确定性系数较其它模型相对较高,在验证期其率定系数也相对较高,且径流深相对误差较小;在次洪模拟方面,NAM模型与新安江和TOPMODEL模型相比,2场洪水的确定性系数有所提高;2场洪水的径流深相对误差都较小;2场洪水的洪峰相对误差较小,峰现时差有了明显的提高。因此,NAM模型在安阳河流域的应用效果最佳。     

基于低影响开发措施的径流效应

以邯郸市的育德花园为研究对象,在验证SWMM模型在该区域适用性的基础上,模拟区域城市化前后以及透水性路面、绿色屋顶、蓄水箱、透水性路面+蓄水箱、透水性路面+绿色屋顶等5种低影响开发措施在单场降雨和连续降雨事件中的径流过程。结果表明城市化过程使得起涨速率增加,洪峰时间提前,洪峰流量增高,径流系数随之增大。5种低影响开发措施在单场降雨和长期径流影响中都起到了降低洪峰流量,减少径流持续时间,延迟洪峰时间,缓解城市排水管道压力,其中组合措施优于单一措施。     

水土保持对清涧河流域洪水径流的影响

采用时间序列对比分析方法，分析了黄土高原清涧河流域水土保持对流域暴雨洪水过程及径流量的影响，结果表明了水土保持使该流域产洪次数减少、地表径流模数和径流系数减小、流域产流起始时间滞后，径流持续时间缩短，洪峰流量降低．     

人类活动对双洎河新郑水文站年径流量变化影响的分析

人类活动使下垫面发生变化,不仅影响年径流、径流深、径流系数和最大洪峰流量的变化,也必然会影响到径流的年内分配,本次只做了人类活动影响下垫面变化后对年径流量的影响分析,逐步、深化次降水径流关系,暴雨与洪水,地表径流的汇流,四水转化和水文参数受人类活动影响下垫面改变后的相互关系,对今后的水利建设规划、设计、防洪抗旱预案的制定,水资源开发利用优化决策,都有十分重要的作用。     

城市更新区海绵改造对降雨径流的控制研究

以深圳市西丽环保产业园为例,通过现场监测和雨洪管理模型(SWMM)模拟方法,分析海绵改造后产业园区的径流控制效果。结果表明,不同场次降雨中,雨水花园峰现时间延后12～40 min,且峰现时间延后作用为雨水花园透水铺装,随着降雨历时增加,LID(低影响开发)设施的径流控制效果降低。海绵改造后,研究区年径流总量控制率达到73.9%,比改造前增加43.4%。通过分析,组合LID措施可以更大程度地减少径流系数、延迟峰现时间,更好地发挥海绵效益。     

汾河干流兰村以下河道洪水演进分析

搜集了汾河干流兰村以下各水文站实测历史大洪水资料,分析了洪水在各河段的传播时间及上下游站之间的洪峰流量相关关系,并利用SWAI1模型对历史实测洪水进行了演进分析。结果表明:①受河道断面变化的影响,各河段上下游水文站间洪峰流量对应关系并不理想,在实际的洪水预报中,上下游站洪峰流量关系及其传播时间只能作为参考;②利用累积量法率定参数,采用SWAI1模型模拟的峰现时间合格率均在71.9%以上,洪峰流量的合格率除汾河二坝—义棠段外,均在66.7%以上。     

精细化洪水过程及土壤水动态模拟

结合中国科学院地理科学和资源研究所云平台提供的1 km分辨率土壤质地、数字高程模型和遥感影像等数据，估计自由水蓄水容量等参数，提取河道宽度的空间分布。利用分布式降雨径流模型—栅格新安江模型对五强溪区间流域2016年～2020年间11场洪水过程进行精细化模拟，以2016050703号洪水为例，逐小时输出土壤自由水含量时空动态变化。栅格新安江模型计算的径流深、洪峰流量和峰现时间误差均低于新安江模型，能够对五强溪区间流域的洪水过程进行较合理的模拟；相较新安江模型，栅格新安江模型可以进一步精细化输出土壤水时空动态变化过程，为洪水风险预警预报、土壤墒情模拟和抗旱减灾等工作提供依据。     

鲁中南低出区小流域水土保持措施效益研究

以6条小流域的水土保持工程措施为研究对象,对蓄水保土效益进行了分析,同时对减弱地表径流、削减洪峰流量的效果等进行了探讨.研究表明,经综合治理的小流域与未经综合治理的小流域相比,其平均土壤流失量比未经综合治理的小流域平均土壤流失量少13.73%,其平均径流系数较未经综合治理的小流域低31%.此外,其完善的水保措施在减弱地表径流、削减洪峰等方面发挥的作用也大于未经综合治理的小流域.     

城市雨水径流污染及LID控制效果模拟

采用SWMM(storm water management model)模型对城市雨水经流及水质进行模拟,分析不同降雨条件下,LID(low impact development)控制措施对城市雨水径流及污染物的削减效果。结果发现:LID控制措施对城市雨水径流量、污染物总负荷以及径流峰值均有明显削减作用,对径流峰现时间有延迟作用;雨水径流量、污染物总负荷以及径流峰值的削减率随雨峰系数的增大呈先增大、后较小的变化趋势,随重现期的增大而减小;峰现时间的延迟效果与雨峰系数和重现期均呈负相关;相对雨峰系数,重现期对雨水径流量、污染物负荷的削减率、径流峰值以及峰现时间的影响更显著。     

大伙房水库洪水预报方案风险分析

洪水预报误差是水库防洪调度的主要风险因子,介绍了风险计算的JC法和改进一阶二次矩法,采用JC法对大伙房水库预报方案风险进行分析计算,结果表明:大伙房水库洪水预报系统中产流预报可靠性较高,而洪峰流量和峰现时间的可靠性较低,尤其是峰现时间的单目标风险率大于20%,不满足精度要求.建议采用分类洪水预报洪峰流量和峰现时间.     

梅溪流域城镇化进程对山前平原区洪涝过程的影响

为探究城镇化进程引起土地利用类型变化对山前平原区洪涝过程的影响,以梅溪流域下游平原区的洪濑镇为例,分析了2002—2018年梅溪流域上游山区和下游平原区的土地利用类型变化,并基于多情景数值模拟,研究了流域尺度内土地利用类型变化对山前平原区洪涝过程和地表淹没状况的影响。结果表明：随着梅溪流域耕地和林地面积减少、城镇建设用地增加,上游山区的径流系数和峰值流量均增大,下游山前平原区的淹没状况更加严重;上游山区的城镇建设用地增加使山区骤发洪水峰值流量增大、峰现时间提前,主要影响地表平均最大淹没水深和平均峰现时间;下游平原区的城镇建设用地增加使内涝发生的时间提前,主要影响地表平均淹没历时。     

辽宁省典型河流水利工程对流域水文特征的影响

按照1956年之前、1956—1979年、1980—1989年、1990—1999年、2000—2011年5个时间段,统计辽宁省典型河流辽河、浑河、太子河流域各时间段内建成的水库、水电站、排提水泵站的数量,分析了水利工程对径流系数和洪峰流量的影响。分析结果表明:(1)1956—2011年,各典型河流累计水利工程数量均不断增加,且1956—1979年水利工程修建数量最多,规模相对最大。(2)随着水利工程的不断增加,人类对河流的干预能力加强,促使河流径流过程发生变化。各典型河流降水量未发生显著变化,而实测径流深和径流系数明显减少。相对于1956—1979年,1980—1989年、1990—1999年、2000—2011年3个时段各河流降水量变化不到1成,而辽河流域径流深和径流系数减少1~5成;浑河径流深和径流系数略有减少;太子河径流深和径流系数减少1~2成。(3)水利工程对河流洪峰调节作用不断加大。1980年之前,3个流域水利工程洪峰削减率为27.6%~51.2%,1980—2000年洪峰削减率为35.6%~56.8%,2001—2010年洪峰削减率为68.4%~70.8%。2010年辽宁省发生的6次暴雨洪水中,大伙房水库削峰量最大达到4236 m3/s,削峰率最大为75%。     

地表径流速度对城市内涝影响规律

为分析地表径流速度对城市内涝的影响,采用一维地下排水管网与二维城区地形的动态耦合模型,选取大连市某排水区块作为研究区域,设置4种地表径流速度10种设计降雨场景,模拟分析在不同重现期设计降雨及不同地表径流速度下研究区的内涝积水特性。结果表明:随着地表径流速度降低,管道排水压力变小,管道排水达标率最高可提升48.05%,且降雨重现期越短,地表径流流速对管道排水压力的削减效果越明显;地表径流流速对检查井溢流量影响显著,随着地表径流速度降低,检查井溢流量峰值最高可减小2 750 m~3,峰现时间最长可滞后56 min,同时随着降雨重现期增长,地表径流流速对检查井溢流量的削减效果减弱;研究区低、高风险区淹没面积随地表径流速度降低,最高可分别减小1.64万、8.37万m~2,但中风险区淹没面积变化反复。     

单元坡面汇流过程研究

随着计算机和GIS技术的不断发展与应用,分布式水文模型,特别是流域分布式暴雨—径流模型,已成为研究的热点。但是,该模型模拟水文过程的峰现时间普遍存在滞后现象,如何提高分布式暴雨—径流模型模拟峰现时间精度是目前研究的难点。本文通过实验室模拟实验,得到了不同雨强落至不同坡度下垫面上的单元坡面汇流过程曲线,在霍顿汇流模型基础上,提出新的水面线方程,改进了霍顿汇流模型,从而为修正流域分布式暴雨—径流模型,进一步模拟水文过程并为比较准确预报峰现时间提供了实验基础和理论依据。     

堰塞坝溃坝洪水影响因素试验

针对影响堰塞坝溃坝洪水的主要因素制定室内水槽试验方案,分析入库流量、坝体物质组成、坝后坡度、坝顶长度及开槽宽度等5种因素对堰塞坝溃坝洪水的影响,采用水位计量测坝前库水位,根据水库水量动态平衡方程计算溃口下泄流量,通过对各种影响因素不同工况下的溃口流量过程线进行比较分析,得出规律如下:堰塞坝的入库流量和坝后坡度与最大洪峰流量正相关,与峰现时间反相关;坝体粗沙含量及坝顶长度与最大洪峰流量反相关,与峰现时间正相关;坝顶开槽宽度与最大洪峰流量及峰现时间反相关。     

灌江1982年5月暴雨洪水与水车水库洪水控制运用

1982年5月灌江由暴雨产生了一次解放以来的大洪水。水车水库坝首通过洪峰流量2000立方米每秒。洪水径流总量2.37亿立方米,相应径流深164.5毫米,地表径流系数0.633。洪水安全顺利地通过了大坝。本文拟通过对这次暴雨洪水的特点和规律性的分析,为水库洪水预报和枢纽工程的安全管理等问题提供借鉴。     

基于洪水资源利用的干支流水量调配可行性研究——以吉林省白城市为例

干支流交汇区储水空间丰富,而干支流的水文系列常常存在差异,以吉林省白城市干支流嫩江和洮儿河为例,首先,对区域的蓄水特征及容量进行分析,确定可利用的洪水频率上限为P=5%;其次,对两河年、汛期6-10各月的丰枯特性进行分析,得出两河有27.3%的年份嫩江对洮儿河存在年径流补偿特性,50.9%的年份存在月径流补偿特性,6-10各月的径流补偿率分别0.2、0.27、0.25、0.27和0.2;再次,对汛期两河径流集中时段、峰现时间及其概率分布进行分析,得出两河存在时间补偿特性,为适时机引干流洪水资源提供参考;最后,提出洪水资源利用要因时因地制宜,结合区域蓄水特点和干支流来水特点分时段考虑,为安全高效利用洪水资源提供保障。     

基于SWMM模型的成都市降雨-径流响应研究

随着大型都市城市化进程的不断深入,城市内涝的情形也日益频繁,解析城市降雨-径流响应规律是进行城市雨洪管理的重要手段。文章以成都市二环路以内区域为主要研究对象,利用SWMM模型,通过构建成都市雨洪模型,模拟多种重现期条件下的降雨径流过程。结果表明,同一透水率的子汇水区在不同空间分布下的径流系数和峰现时间未见明显差异,而峰值系数则表现出差异性和随机性。在同一设计降雨条件下,透水率的减小使得径流系数逐渐增加,峰现时间逐渐减少,部分研究结果可为成都市城市防洪提供参考。