瞬时单位线法进行流域汇流计算的改进

在利用瞬时单位线法进行流域地面净雨的汇流计算时,传统上是先将基本单位线转换成10 mm的实用单位线,然后再进行汇流计算。实际上,可以直接改用基本单位线进行地面净雨的汇流计算,这种改进,既方便又可靠。     

瞬时单位线在流域汇流计算中的改进

纳希瞬时单位线流域汇流模型经大量应用实践表明效果并不理想，演算精度不高，与洪水过程的拟合不佳。本文结合我国中小型流域的水文特点，对纳希模型从净雨输入，雨心移动及非线性汇流校正３个方面进行了改进，得到一个新的瞬时单位线流域汇流模型，经采用不同特点的雨洪资料演算表明，改进模型的演算精度有明显提高。     

地貌气候瞬时单位线及其应用

传统瞬时单位线法是采用系统分析观点解释流域汇流,流域单位线就是流域的水文响应。运用经验统计分析,建立了流域单位线的主要特征,如单位线峰值、峰值滞时等流域地形地貌参数,如流域坡度、流域面积等之间的经验关系,以确定缺乏水文资料情况下的流域单位线的方法。由于没有涉及到流域汇流的机理,缺乏严格的理论基础。本文介绍了地貌气候瞬时单位线,并对该方法进行了研究,获得了较好的应用价值。     

基于Nash瞬时单位线法的渗透坡面汇流模拟

基于Nash瞬时单位线法,结合Horton土壤入渗经验模型,并考虑植被对降雨的截流作用,建立了渗透坡面汇流计算的数学模型。以矩形坡面为研究对象,基于其汇流时间-面积特性,推导建立了Nash瞬时单位线参数n、K的确定方法。其中参数n的值与坡面汇流时间-面积曲线指数相等,K的值与坡面汇流时间相等。应用本文建立的模型,对林地渗透坡面降雨径流进行计算,并与实测值进行比较。结果表明,计算值与实测值的变化趋势基本吻合,初步验证了本文方法的合理性。     

基于Nash 瞬时单位线法的渗透坡面汇流模拟

基于Nash瞬时单位线法,结合Horton土壤入渗经验模型,并考虑植被对降雨的截流作用,建立了渗透坡面汇流计算的数学模型。以矩形坡面为研究对象,基于其汇流时间-面积特性,结合等流时线法,推导建立了Nash瞬时单位线参数n、K的确定方法。其中,参数n的值为1.0,K的值与坡面汇流时间相等,相当于单一线性水库。应用本文建立的模型,对林地渗透坡面降雨径流进行计算,并与实测值进行比较。结果表明,计算值与实测值的变化趋势基本吻合,初步验证了本文方法的合理性。     

基于分数瞬时单位线的流域汇流模型研究

Nash瞬时单位线反映了流域汇流的短程记忆特性,水流的运动过程往往具有历史依赖性和路径依赖性,表现为长记忆性,而分数阶微积分非常适合刻画具有记忆和遗传性质的过程。将Nash汇流系统中微分方程的阶次由整数阶扩展为分数阶,借助拉普拉斯变换得出了分数瞬时单位线,用于描述流域汇流的长程记忆性;并选取可以忽略产流误差影响的试验数据对分数瞬时单位线进行验证后,进一步将分数瞬时单位线应用于新安江模型的地表产流计算。结果表明:该模型可以在一定程度上提高高水部分的模拟效果,从而提高整体的模拟精度,但可能受产流误差的影响,洪峰和径流总量的模拟效果并没有得到明显改善。     

基于误差原理的瞬时单位线法参数敏感性研究

计算暴雨洪水的瞬时单位线法在我国应用较广,瞬时单位线法的地理参数、产汇流参数和暴雨参数等原始参数往往存在一定的误差,会通过误差传播使地面径流过程产生相应的误差.采用多元函数一阶泰勒公式展开瞬时单位线法基本方程,可得到各参数一阶代数精度的误差传播方程.结果表明:暴雨的相对误差传播具有一定的放大效应;流域面积的相对误差会导致地面径流过程等量的相对误差;下渗量的相对误差传播敏感性总体相对较小,局部仍有可能较大;线型参数n、K的加大,会导致地面径流峰值减小,上涨段更平瘦、回落段更丰满,并存在不显著的峰值发生时间后移趋势.     

流域汇流瞬时单位线法中因次问题的商榷

根据流域汇流瞬时单位线法的基本原理与概念,分析了瞬时单位线、S曲线、时段单位线的因次或单位问题,以及由时段单位线转换为实用单位线的实质。认为：以往对于由瞬时单位线转换的时段单位线是“无因次”的提法是不妥的,它应该具有流量的单位,即m^3/s。     

流域汇流单位线推求方法分析

利用流域汇流单位线进行短期洪水预报是目前普遍采用的技术手段。根据实际工作需要,提出了利用Excel软件的线性规划功能来推求流域汇流单位线,该方法对比其它推求单位线的方法具有理论基础强、使用简便、速度快、精度高等优点。以Excel软件实际操作界面为例,对实例流域的一次洪水过程进行了单位线分析解算,成果完全满足相关精度要求,最后对分析流域汇流单位线应注意的事项和具体问题的处理方法提出了合理化建议。     

Estimation of the Velocity Parameter of the Geomorphologic Instantaneous Unit Hydrograph

The problem of estimation of the velocity parameter in the exponential distribution geomorphological instantaneous unit hydrograph (ED-GIUH) is investigated in this study. The main difficulty in applying the ED-GIUH model is the estimation of this parameter. In the present study, the ED-GIUH model is applied to six watersheds in Indiana, U.S.A. The relationships between the velocity parameter and climatic as well as basin geomorphologic parameters are investigated. The results of the study indicate that the velocity parameter is related to effective rainfall depth, total basin area and cumulative slope; it does not depend on runoff characteristics. Therefore, the ED-GIUH model can be used for estimating discharge hydrographs from ungauged watersheds.     

江垭水库洪水单位过程线的推求方法

以江垭水库某次洪水过程为例,探讨了洪水单位过程线的推求。由实际降雨量和流量过程线进行分析,并做了基本假定;所选的降雨洪水过程超过三个时段,且有一个最大值,故采用试错法进行推求,给出了推求过程及方法。将推求成果与降雨径流相关图配合使用,可对洪水过程进行预报。     

新安江模型参数线性化率定研究

包为民教授提出了非线性函数参数的线性化率定方法,解决了以误差平方和为目标函数求解非线性函数参数增加不相关的局部优值问题。为此,研究将参数线性化率定方法应用于新安江模型,并通过理想流域和实际流域验证了该方法的合理性和高效性。选取湖北乌溪沟流域43场洪水对次洪8个敏感参数同时进行线性化率定,各参数取不同的初始值均可以较快地收敛到稳定的最优值。31场洪水参与模拟,全部合格;12场洪水参与检验,全部合格。次洪模拟的合格率达到100%,确定性系数为0.923,预报等级为甲级。     

Derivation of Unit Hydrograph from GIUH Analysis for a Himalayan River

Unit Hydrograph (UH) is the most popular and widely used method for predicting flood hydrograph resulting from a known storm in a basin area. However, the non-availability of UH due to poor network of raingauge stations in flood prone Indian river basins is a major concern. The computation of Horton's ratios and their application in generating the Geomorphological Instantaneous Unit Hydrograph (GIUH) can provide a solution for ungauged rivers. A detailed drainage network analysis was carried out for a 5th order flood- prone Himalayan river system in order to highlight its significance in flood management program. The equations for GIUH of 5th order stream were derived through Markov Chain analysis. The GIUH model for the 5th order stream was used to derive the first ever analytical UH of the river. Further, it was applied to determine the 50-yr return period flood. The 50-yr return period flood matches with the result of flood frequency analysis based on observed peak discharge data. This drainage network analysis and application of GIUH can provide a significant contribution towards flood management program.     

Estimation of Design Flood Hydrograph for an Ungauged Watershed

Based on the physiographical features of the studied watershed of 102.5 km² in northern Ontario and the meteorological data of one nearby climatic station, through the combination of the regionalization of flood and the HEC-1 modeling, this article presents an approach that may be used to determine the desired peak flows for the ungauged watershed. The empirical equations used to determine the desired peak flows were developed by the Cumming Cockburn Ltd. (CCL) who has carried out the studies on flood regionalization by using flow data at 380 gauging stations in Ontario. CCL has proposed four methods to estimate peak flows, namely 1) regression method describing multiple linear relationships between flood flow and related parameters; 2) index flood frequency curve; 3) regional flood frequency curve and 4) isoline map for unit peak flow. The desired peak flows for studied watershed determined by CCL methods were used to calibrate the HEC-1 model for the rainfall-runoff simulation for this watershed which consists of 15 subwatersheds. Through slight adjustment in the CN number used in the HEC-1 model, the calibrated HEC-1 model could be used for rainfall-runoff simulation for this ungauged watershed. This approach could be recommended for hydrological design and watershed management for ungauged watersheds provided the analyses of flood regionalization could be conducted. In addition, comparing to the Bavaria forest region, Germany, some questions have been discussed in this article.     

某300 MW机组水轮机调节系统参数实测及建模分析

为提高电力系统稳定分析计算的准确性和电网调度对试验机组生产调度的科学性,对某300 MW混流式水电机组进行水轮机调节系统控制参数测试和建模分析.以试验机组水力机械特性和调速系统实际控制逻辑为依据,兼顾调节控制的死区、限幅、延时、非线性函数等因素导致的非线性特性和仿真计算的方便简约性,在Mat-Lab/Simulink中...     

汉坪咀水电站1#机励磁系统参数测试与建模

介绍了甘肃省汉坪咀水电站1#机励磁系统参数测试情况。根据现场实测数据,建立了可用于电网稳定计算的励磁系统数学模型,确定了模型参数。利用电力系统仿真软件BPA对1#机空载5%阶跃响应进行了仿真计算。仿真结果与实测结果的各项指标接近,说明所选数学模型及参数符合实际情况,可满足稳定分析的需要。     

西藏高海拔地区大型机组参数选择探讨

如美水电站地处西藏高海拔地区,机组单机容量大,机组参数选择及机组结构设计时应考虑适应高海拔地区的特殊环境.以如美水电站为例,提出一些高海拔地区机组选择时应注意的问题及相应的解决方案,通过适当降低水轮机比转速及比速系数水平,优化机组结构形式,确保机组投产后安全、可靠、稳定运行.     

差分进化算法在马斯京根模型参数优选中的应用

针对马斯京根模型参数最优估计中求解复杂、精度差等问题,结合绝对残差绝对值之和最小准则,提出应用差分进化算法（Differential Evolution Algorithm）直接优选模型参数。同其它算法相比,实例分析表明该算法具有较强的全局搜索能力和较高的计算精度。为更好地优选马斯京根模型参数提供了一种更为有效的新方法。     

基于轨迹灵敏度的负荷参数辨识范围调整方法

实践表明,参数辨识范围的选取对参数的辨识效果影响很大。在分析负荷模型参数对所吸收功率的轨迹灵敏度的基础上,提出了负荷模型参数辨识范围的调整方法。首先根据动态过程中轨迹灵敏度的大小选择要调整的参数对象,然后进一步依据动态轨迹灵敏度的变化特点调整参数的辨识范围,从而达到提高负荷辨识精度的目的。实际例子充分表明了这种方法的有效性。