长江上游大尺度分布式水文模型的构建及应用

针对面积达100万km2的长江上游流域,依据100m网格的数字高程模型DEM,基于流域的地貌特征原理,构建了10km网格的大尺度分布式水文模型。在建模过程中尽量利用相关的地理信息描述长江上游地区下垫面特点及其空间变化,并采用次网格参数化方法处理大网格内水文参数的非均一性。继而完整地模拟了1961～2000年的水文过程,结果表明,模型不仅较好地再现了河道的径流过程,而且能同时获得径流深、蒸散发和土壤含水率等水文要素在流域空间上的分布及其变化。     

应用地理信息系统建立水文模型的方法

地理信息系统（ＧＩＳ）春强大的地理数据管理和空间分析操作能力，为水文学提供了辅助建模工具，本文讨论了应用ＧＩＳ建立水文模型的些基本问题，包括水文地理数据描述和存储方式、水文遥感监测数据的应用、水文模拟机制及水文模型的系统集成方式。     

基于Arc Hydro数据模型的金沙江水文数据库设计及应用

为了更好地利用金沙江下游流域大量的水文、泥沙观测历史数据及空间地理数据,并形成有效的时空联系,基于Arc Hydro数据模型,分析金沙江下游流域数字高程模型数据,并将各类要素数据集、对象类、关系类数据组织、存储在关系型数据库中,设计及应用金沙江下游流域水文地理数据库,将水文及空间地理数据组织成为一个有机的整体,以便更加真实地展现水文现象的时空特性,为数字化流域管理等奠定坚实的基础.     

汉江上游地区大尺度分布式水文模型与气象模型耦合应用试验

汉江发源于陕西省秦岭南麓,在其上游地区,局地性的洪灾或旱灾较易频繁发生。为改进洪水预报精度,构建了用于汉江上游地区的基于大尺度分布式水文模型和气象模型耦合的洪水预报系统,并于2007年6～8月在该流域的出口控制站白河站进行了流量模拟试验。其间,利用LSHM水文模型（5km×5km水平网格）分别基于地面气象观测资料和MM5模型（最内层水平空间尺度9km×9km）的预报产品对白河站进行流量模拟试验：同时,也利用MM5的24h预见期信息进行逐日流量作业预报试验。初步结果表明,将分布式水文模型与气象模型耦合应用进行洪水预报具有较好的发展潜力,值得推广应用。     

水文多尺度仿真在雨量站网密度研究中的应用

从水文多尺度仿真的角度研究雨量站网密度问题,构建了水文多尺度仿真模型族和水文多尺度仿真系统.应用中国梅雨雨量站网实验区的雨量站资料,在水文多尺度仿真系统平台上,以抽站法和水文模拟法相结合,采用多水文模型族进行雨量站网密度研究.研究认为在流量相对误差和确定性系数两项指标都比较稳定的情况下,站网密度与水文模型、服务目标具有密切的关系.在湿润地区和时间尺度为日的条件下,分布式水文模型要求流域具有高密度的雨量站网布局,站网密度应在40km2/站,集总式水文模型对站网密度要求较低,站网密度应在100km2/站.研究认为水文多尺度仿真能够反映雨量站网密度的不同尺度的特征.     

基于MapX控件绘制水文数据等值线

采用VB集成MapX控件进行地理信息系统GIS开发的技术,解决了雷达测雨及分布式水文模型计算所得的大量分布式栅格地理数据的处理和显示问题.在地理数据分析中选用一种基于正交网格的等值线算法,并由VB程序实现.将该项技术应用于史灌河流域,并绘制了雷达估测的降雨数据及分布式模型计算所得的水文数据的等值线图,表明将该技术应用于分布式水文模型的数据分析与显示是成功的。     

西北江三角洲流域水文特征分析

介绍了西北江三角洲流域的地理概况,从降水、径流、输沙量、地下水和水质等方面论述了该地区的水文特征,分析了各水文要素的变化趋势.     

利用GIS和RS技术分析青藏高原风火山小流域地形地貌特征

以30×30m DEM为基础,在GIS技术辅助下,以青藏高原风火山小流域为例,设计了水文响应单元划分的实现方案和算法,并结合不规则网格的有限体积法,进行流域水文模拟方式的探讨。从DEM中提取子流域,利用遥感图像进行土壤覆被类型划分,使得生成的每个水文单元有单一的土壤覆被类型,并根据所得类型图,进行流域积水面积阈值的求取;结合有限体积法不规则网格技术,对流域网格划分进行讨论,确定用于微分方程求解的编码方式。结果表明:结合RS和GIS能较准确地划分流域土地利用类型,求取河网集水面积阈值,划分流域网格单元和存储结点数据,实现了分布式流域建模的空间离散化,用于冻土草地区模型数值模拟具有方便、可行性。     

水文资料在线整编在水文巡测站的应用

为解决水文测验资料整编成果时效性滞后等问题,介绍了云南省水文资料在线整编系统的构架、主要功能及实际应用。该系统运用实时统计模块、遥测数据及人工测验数据填报处理模块、数据校审模块、流量(断沙)处理模块及资料整编模块,实现了测站水文资料实时在线整编、审查。通过干海子水文巡测站1a多的实际应用,系统各个功能模块运行正常、稳定,各监测要素整编成果精度达到规范要求。论文研究成果可为其他测站开展在线整编工作提供参考。     

基于全国50km×50km网格的大尺度陆面水文模型框架

基于陆面物理过程模型VIC及中国内陆50km×50km分辨率网格,建立了大尺度陆面水文模型框架,生成了网格植被参数库和土壤参数库,完成了740个气象站点降水及温度数据在全国50km×50km格网上的插值。该模型考虑了陆气间的水分和能量平衡,径流机制同时考虑蓄满产流、超渗产流及土壤性质的空间非均匀性。利用所建立的模型框架对处于半干旱区的渭河部分子流域进行分析,结果表明所建模型框架具有一定的合理性和适应性。     

长江泥沙信息系统中的“多S”结合与集成

水文泥沙信息具有多源、多类、多量、多维、多时态和多主题特征,其信息分析管理系统的开发采用了"多S"结合与集成化技术.该"多S"集成的大系统是一种以分布式主题数据库(含属性数据库与空间数据库)为核心的综合技术系统,其功能结构是技术方法与应用模型的层叠式复合结构.系统采用国家与行业标准、规范和数据网格(data grid)技术和数据网格应用工具,是保证多源异构数据转换交流畅通无阻的前提和条件;而采用面向对象分析、面向对象设计和面向对象语言,并建立"多S"数据的一体化管理、语义和非语义信息的自动提取的概念模型与数学模型,解决了数据自动更新、数据实时通讯和数据分析可视化等技术难题,初步实现了操作集成.该系统总体上采用C/S与B/S结合的设计方式,并引进了应用系统层、中间服务层和数据库层的3层映射模式.     

努敏河流域水文特性分析

介绍了努敏河流域的地理概况,并从降水、蒸发、径流、洪水、枯水、水质、冰情、泥沙、水资源等方面论述了该流域的水文特征,分析了水文要素的变化趋势。     

松花江呼兰河流域水文特性

本文介绍了呼兰河流域的地理概况,并从降水、蒸发、径流、洪水、枯水、水质、冰情、泥沙、水资源等方面论述了该流域的水文特征,分析了水文要素的变化趋势.     

面向水文数据综合应用的编码管理系统

由于水文信息类别众多,各类水文信息遵循不同的编码标准,造成同一站的不同类水文数据之间存在一站多码、站名混乱、编码不一致等问题。针对宁波地区水文数据的特点,将分散、分布、异构的各类水文信息,基于水文对象的信息组织存储模式和基于水文对象的信息应用体系,设计开发基于统一编码规则的编码管理系统,此系统整合基础水文数据库、遥测数据库,实现水文信息的关联、查询和应用,实现"一数一源,一点更新"。     

湖西自治州水文特性分析

湘西自治州位于湖南省的西北部,与湖北、重庆、贵州及湖南省的张家界、怀化等地为邻.文章介绍了该地区的自然地理概况,根据该地区多个站点的多年实测水文资料,从降水、蒸发、径流、泥沙和水质等方面论述了该地区水文特性,分析了各水文要素的变化规律.     

新一代水文模拟系统的流域嵌套式强化观测方案设计 —以新安江水文水资源实验改建项目为例

气候变化和高强度的人类活动对水文循环及其时空演变规律产生了重要影响,原有研究成果已不能真实反映现代条件下的水文变化规律.作为概念性模型的代表,新安江模型已不能适应变化环境下流域综合水文要素的模拟,因此有大量应用基础研究工作亟需加强.为解决这一难题,文章以新安江水文水资源实验站改建项目为例,阐述嵌套式强化观测流域设计方案的应用,在原有设施基础上,嵌套增建了原型小流域及坡地水文综合要素观测场、嵌套式强化观测流域、水文综合实验与分析测试中心及远程接收中心.结果表明该设计方案能够有效的提升数据资源类型及涵盖面,为发展新一代水文模型系统提供数据支撑,为建设流域大气-水文-生态综合模型提供科学依据.     

美国水文测报技术简况及思考

关国的水文站网密度大，布局合理，管理效能高，水文信息采集系统先进准确，水文数据的传输快捷迅速，水文资料向全社会公开，服务到位。相比于美国，我们的水文测报技术还存在较大的距离。现阶段应完善站网布设．重视水文测验技术研究，不断提高我国水文要素采集的自动化水平，加快水文信息传输及计算机网络建设，加速实现水文信息共享的步伐，使水文事业能更好地为国民经济建设和社会发展服务。     

TOPKAPI模型在伊河流域的应用研究

TOPKAPI模型是一个以物理概念为基础的分布式水文模型,它将壤中流、坡面流及河道水流概化为运动波模型,通过对非线性运动渡模型进行空间积分,可导出3个结构相似的非线性水库微分方程,分别描述壤中流、饱和或不透水层的陆面径流以及河道水流过程.在伊河流域的应用表明,以空间分辨率为1 km的网格为基础.采用1 h与1 d时间步长进行洪水模拟都可以取得很好的效果.即TOPKAPI模型与时间尺度无关.     

衡阳市水文特性分析

衡阳市位于湖南省的中南部,与郴州、永州、邵阳、株州、娄底、湘潭等地为邻。文章介绍了该地区的自然地理概况,根据该地区多个站点的多年实测水文资料,从降水、蒸发、径流、泥沙和水质等方面论述了地区水文特性,分析了各水文要素的变化规律。     

新一代水文模拟系统的流域嵌套式强化观测方案设计——以新安江水文水资源实验站改建项目为例

气候变化和高强度的人类活动对水文循环及其时空演变规律产生了重要影响,原有研究成果已不能真实反映现代条件下的水文变化规律。作为概念性模型的代表,新安江模型已不能适应变化环境下流域综合水文要素的模拟,因此有大量应用基础研究工作亟需加强。为解决这一难题,文章以新安江水文水资源实验站改建项目为例,阐述嵌套式强化观测流域设计方案的应用,在原有设施基础上,嵌套增建了原型小流域及坡地水文综合要素观测场、嵌套式强化观测流域、水文综合实验与分析测试中心及远程接收中心。结果表明该设计方案能够有效的提升数据资源类型及涵盖面,为发展新一代水文模型系统提供数据支撑,为建设流域大气-水文-生态综合模型提供科学依据。