基于SRM模型的金沟河流域融雪径流模拟

金沟河是以融雪为主要补给水源的山区性河流,为了更好地指导流域的水资源分配工作,在借助金沟河流域水文气象数据、DEM数据与MODIS数据的基础上,利用融雪径流模型进行金沟河流域的融雪径流模拟研究。研究结果表明:(1)SRM模型在金沟河流域具有良好的适用性,流域2009年4—9月份的拟合优度确定系数与体积差分别为0.87与2.0%,基本达到模型在其他流域应用的平均水平。(2)模型汛期峰值与峰值出现时间模拟出现偏差,汛期径流补给来源较为复杂。模拟结果可为金沟河流域径流预测提供一定的参考依据。     

基于MODIS遥感影像的融雪径流模拟研究

高寒山区冰雪覆盖面积的大小直接影响山区河流的冰雪融水补给量。文中以新疆塔什库尔干河伊尔列黑水文站控制流域为研究对象,从MODIS遥感影像提取流域冰雪的覆盖面积比例,采用SRM融雪径流模型对伊尔列黑水文站径流过程进行模拟。SRM的模拟预报效果表明:采用SRM融雪径流模型并结合MODIS遥感影像进行研究流域冰雪融水径流模拟具有普遍适用性,可为研究流域水资源的优化管理及下游水库入库流量进行数据支持。     

SRM融雪径流模型在疏勒河流域上游的应用

疏勒河是西北典型的干旱区内陆河流域,其冰雪融水是春季径流补给的重要来源之一。本文结合MODIS积雪产品MOD10A2、DEM数据和气象台站数据,构建了疏勒河流域上游SRM融雪径流模型,模拟结果的拟合优度确定系数Nash-Sutcliffe系数R2=0.834和体积差DV=1.63%。结果表明:该模型能基本上把握疏勒河流域融雪径流的趋势,达到了较好的模拟效果,可用于该流域春季径流的预测,为预防春季融雪型洪水灾害和减轻春季旱情提供了基础。     

SCS-CN模型在济南市南部山区径流估算中的优化应用

济南市南部山区崮山流域地处我国北方土石山地丘陵区,以水力侵蚀为主的土壤侵蚀现象严重且生态环境脆弱,径流预测是水土保持监测和预报的重要基础,精度较高的的径流计算模型可以为济南市南部山区更好地开展水土保持工作提供技术支撑与数据基础。根据径流曲线模型(SCS-CN)原理和崮山流域内5个雨量站、1个水文站近10年的实测降雨、径流资料,借助ArcGIS平台利用优度拟合统计分析法及Nash-Sutcliffe效率系数验证法对模型参数初损率(λ)和径流曲线数(CN)进行了优化检验,结果表明：参数优化后的模型精确度较高(实测值与计算值分析结果为回归直线斜率K=0.905 8、确定系数R²=0.812 7、纳什效率系数E_NS=0.796 9)可以更好地适用于崮山流域径流测算;对2019年崮山流域29次侵蚀性降雨进行降雨产流估算,并累加计算得流域年径流量为0.53亿m³,年径流深处于34.15～371.52 mm,年均径流深为134.52 mm,汛期降雨产生的径流量占年径流量的90.27%。     

基于改进降水输入模块的融雪径流模拟:以拉萨河为例

降水是自然界物质循环和水循环的重要组成部分,是高寒地区径流的重要来源,水文模型中降水数据的输入精度对提高高寒地区融雪径流模拟效果具有十分重要的作用。青藏高原地区气象站点较少,站点数据无法全面反映流域内降水时空分布的真实情况,传统的融雪径流模型在地形、风向和水汽等要素对降水垂直分布的影响考虑不够全面,制约了模型在山区融雪模拟以及预测中的应用,因此有必要对模型的降水输入项进行改进,以期提高半干旱高寒地区融雪径流模拟效果。本文基于改进的遥感卫星数据校正理论,开发了适用于半干旱高寒地区的降水输入模块,将其与度日因子模型进行耦合,利用高程分带将降水组合成半网格半站点的降水输入数据驱动模型,并在拉萨河流域进行试验研究。结果表明:降水输入模块能够显著提高降水卫星反演地面降水精度,改进后的融雪模型在率定期和验证期的NSE(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient)分别为0.741和0.770,高于原融雪模型的模拟效果,表明改进后的模型能够在流域各个分区获得较为精确的降水数值,融雪径流模拟精度比原模型精度得到提高。总之,耦合降水输入模块的融雪模型可以有效提高降水输入精度,对缺资料半干旱高寒地区融雪模拟具有重要的参考价值。     

KM河流域融雪径流与积雪面积-气温关系分析

为更好地探明气候变化下高寒山区积雪的消融规律及其对径流的影响,以及积雪面积、气温、径流之间存在的关系,本文根据2006-2009年的8日合成MODIS积雪产品数据,以及同时期出山口水文站的径流、气温数据,分析了KM河流域的融雪径流特征,定量分析了积雪面积、气温与融雪径流的关系。结果表明:进入3月份,海拔≤2 000 m积雪已经消融完结;在3月10日前后,海拔2 000～3 500 m积雪开始消融,到融雪期末积雪基本消融完结;在4月初,海拔3 500～4 500 m才开始融雪,到融雪期末积雪没有消融完结;海拔≥4 500 m积雪面积在融雪期内变化相对比较稳定。流域各高程带积雪面积与气温都呈抛物线关系,且相关性随高程的上升而减弱。     

SRM 融雪径流模型在奎屯河流域洪水预报的应用

我国中小河流域防洪标准普遍偏低,急需加强洪水预报工作,特别是在站点稀少,资料匮乏的高寒山区,由融雪产生的径流与由降水产生的径流难以区分,加大了洪水预报工作难度。SRM融雪径流模型是专门解决这个问题的水文模型,它对于山区流域融雪径流预报和模拟研究起着非常重要的作用。基于SRM融雪径流模型,以新疆地区典型山区中小河流域奎屯河为例,通过MODIS遥感数据提取流域积雪覆盖率,并结合气象台站数据,对研究区进行水文模拟,研究结果认为:融雪径流模型能够很好的模拟奎屯河流域的径流过程,率定期与验证期Nash效率系数都达到了0.7以上,说明融雪径流模型能够适用于奎屯河流域的洪水预报,对高寒山区中小河流域防洪预警具有一定的指导意义。     

遥感驱动的分布式实际径流模拟研究

以WBM/WTM(Water balance model/Water transport model)模型为基础,以遥感反演的月降水和月蒸发为主要数据源,开发了基于遥感的分布式水量平衡与传输模型(Remote sensing based Water balance/Water transport model,RSWB/WTM)。利用2002年-2007年的TRMM卫星的降水数据与2004年-2008年基于遥感反演的蒸散发数据,用该模型模拟了白洋淀流域阜平、中唐梅、紫荆关三个水文站的实际径流,对模型的模拟精度进行了评价。三个站的效率系数均大于0.54,其中中唐梅和紫荆关站的效率系数大于0.62。从R2来看,三个站分别是0.56、0.64和0.64。白洋淀流域水库、塘坝对实际径流的干扰较大,进而影响到了模型的模拟精度。另外,遥感反演降水与蒸发存在的不确定性也是影响模拟效率的原因之一。建立的完全以遥感为数据源的分布式水文模拟模型将为基于遥感的水资源评价提供新的技术手段。     

Integration of aspect and slope in snowmelt runoff modeling in a mountain watershed

This study assessed the performances of the traditional temperature-index snowmelt runoff model(SRM) and an SRM model with a finer zonation based on aspect and slope(SRM + AS model) in a data-scarce mountain watershed in the Urumqi River Basin,in Northwest China.The proposed SRM + AS model was used to estimate the melt rate with the degree-day factor(DDF) through the division of watershed elevation zones based on aspect and slope.The simulation results of the SRM + AS model were compared with those of the traditional SRM model to identify the improvements of the SRM + AS model's performance with consideration of topographic features of the watershed.The results show that the performance of the SRM + AS model has improved slightly compared to that of the SRM model.The coefficients of determination increased from 0.73,0.69,and 0.79 with the SRM model to 0.76,0.76,and 0.81 with the SRM + AS model during the simulation and validation periods in 2005,2006,and 2007,respectively.The proposed SRM + AS model that considers aspect and slope can improve the accuracy of snowmelt runoff simulation compared to the traditional SRM model in mountain watersheds in arid regions by proper parameterization,careful input data selection,and data preparation.     

Application of hydrological models in a snowmelt region of Aksu River Basin

This study simulated and predicted the runoff of the Aksu River Basin, a typical river basin supplied by snowmelt in an arid mountain region, with a limited data set and few hydrological and meteorological stations. Two hydrological models, the snowmelt-runoff model （SRM） and the Danish NedbФr-AfstrФmnings rainfall-runoff model （NAM）, were used to simulate daily discharge processes in the Aksu River Basin. This study used the snow-covered area from MODIS remote sensing data as the SRM input. With the help of ArcGIS software, this study successfully derived the digital drainage network and elevation zones of the basin from digital elevation data. The simulation results showed that the SRM based on MODIS data was more accurate than NAM. This demonstrates that the application of remote sensing data to hydrological snowmelt models is a feasible and effective approach to runoff simulation and prediction in arid unguaged basins where snowmelt is a major runoff factor.     

雷达联合雨量计估测降水模拟水库入库流量

运用雷达和雨量计联合估测了梅山水库集水区的降水分布。本文根据联合估测结果，应用降水径流模型，对1998、1999年梅山水库入库流量进行了模拟，通过1500h时间序列的模拟试验表明，该模型可以用来模拟梅山水库的入库流量，其结果是合理可用的。与其单独采用雨量计测量面雨量的模拟方法相比，其模拟效果更好。     

时空变源混合产流模型及其在小流域洪水模拟中的应用——以四川省、甘肃省的4个小流域为例

近年来山洪灾害造成的人员伤亡和财产损失不断增加,基于GIS和遥感数据的水文模型为山洪预报提供了新的思路。利用DEM和遥感数据提取小流域基础属性并划分地貌水文响应单元,利用垂向混合产流计算产流量,采用包气带非饱和土壤计算下渗,建立垂向上的时空变源混合产流模型。利用时空变源混合产流模型,模拟四川省和甘肃省4个流域多场次洪水过程,通过SCE算法进行参数率定和产流分析。结果表明:模型模拟与实测数据基本吻合,纳什效率系数均超过0.8;四川和甘肃两省小流域受到下垫面信息影响,主导产流成分不同。模型能够提供较为精确的山丘区流域洪水预报。     

寒冷湿润地区径流模型在长汀的应用

本文选用牡丹江支流海浪河长汀水文站的资料 ,用寒冷湿润地区径流模型进行了多年的连续模拟计算，取得了较好的效果，进一步证实方法的有效性。     

分布式水文模型EasyDHM在玛纳斯河流域径流模拟中的应用

玛纳斯河流域作为新疆干旱区典型的内陆河流域,其年径流量主要来源于高山区融雪径流。掌握该流域的径流变化规律,对探讨该地区气候、水文及水资源、生态环境之间的联系以及预测未来山区径流的变化规律具有重要意义。以玛纳斯河流域作为研究对象,基于分布式水文模型EasyDHM(Easy Distributed Hydrological Model),利用DEM、实测河网、土壤、土地利用及水文气象数据构建玛纳斯河流域分布式水文模型研究该流域径流过程。通过模型参数率定及验证发现,该模型精度较高,验证期内各站点纳什效率系数均在0.75以上,说明EasyDHM分布式水文模型的泛化能力较好,可应用于该流域的水雨情势分析,为预防和减轻春季融雪型洪水灾害提供了理论依据。     

山丘区小流域SCS-Nash产汇流模型应用

气候变化和人类活动影响使得部分地区水文系列资料的一致性受到影响,从而使得这些地区逐渐变成缺资料地区或无资料地区,无资料地区水文预测(PUB)问题一直是国际水文的研究热点,而山丘区的无资料小流域PUB更是其中的难点之一。分别选取了资料条件相对丰富的江苏省北部的黑林、南部的横山水库、中田舍等3个代表性的山丘区小流域,通过考虑前期30d降雨量、增加经流曲线数(curve number,CN)分级和对SCS模型的常数项进行修正,得到适用于江苏省山丘区小流域的SCS产流模型;并将其与基于地形地貌参数的Nash汇流模型结合,构建了山丘区小流域的SCS-Nash水文模型,并选取江苏中部的中田舍小流域进行验证。结果表明:构建的SCS-Nash模型具有较好的适用性,可为研究区域小流域的PUB问题提供参考。     

GM(1,1)改进模型在年径流量预测上的应用

背景值是影响灰色模型预测精度的关键性因素之一,GM(1,1)改进模型是在对背景值进行优化的基础上建立的灰色模型。通过对研究区年均径流量资料进行分析,根据径流量和时间的关系,建立了GM(1,1)改进模型,并将其应用于年径流量的预测,取得了较好的效果。     

RBF神经网络在邯郸市东武仕水库流量预报中的应用

运用RBF神经网络模型对东武仕水库进行了径流预报,以上一时刻的降雨和径流作为神经网络模型的输入,以径流量作为神经网络模型的输出。结果表明,这样的预测方法是非常有效的并且有着更高的精确度。因此,RBF神经网络模型是一个有效的、高精确度的预测径流的方法,可为水资源管理提供可靠的数据支持。     

新安江模型产流模式在山区型和平原型水库入库径流量中的模拟与应用

将新安江模型的蓄满产流模式应用于浙江省台州市山区型和平原型两个水库的入库径流量模拟之中,取得较好的效果。分析了山区型和平原型水库径流模型参数的取值规律,为台州市其他无资料地区的模型参数取值提供参考,为下一步该区域的水量水质耦合的水资源配置提供研究基础。     

MIKE SHE模型在灞河径流模拟中的应用研究

以灞河流域作为研究区域,依据该流域水文气象1990-2010年实测资料,采用MIKE SHE模型对流域径流进行模拟研究,利用Arc Gis等技术建立了模型数据库,对模型参数进行了率定和验证,使用多目标(均方根平方误差、模型效率系数和决定系数)对模型适用性进行了评价。结果表明:年径流模拟效果比较好,MIKE SHE模型在灞河流域的适用性较好,研究所率定的参数可为进一步研究灞河流域水资源利用与管理提供依据。     

降雨径流模型在故县水库入库预报中的应用研究

根据故县水库入库控制站卢氏站及以上地区的水文资料,采用超渗产流与蓄满产流相结合的产流模式、纳希瞬时单位线单元汇流模型以及马斯京根多河段连续流量演算的河道汇流模型,研究探讨故县水库入库流量及水量的预报方法,并利用该模型在2011年9月洛河上游秋汛洪水期间进行了作业预报,取得了满意的结果,可作为故县水库调度的决策依据之一。