基于MIKEBASIN平台的汉江流域

为合理配置水资源、促进水资源的可持续利用,开展水资源量的预测预报研究是一项重要的基础支撑工作.以汉江流域为实例,基于流域水文分析软件MIKEBASIN进行子流域划分,采用降雨径流模型(NAM)来模拟各分区降雨径流过程,初步构建了汉江流域水量预测模型系统,并对水量模型的各关键技术重点展开研究.研究成果表明,通过细化模型分区、提高NAM模型参数率定精度、改进水库处理方法等工作,可以明显提高水量模型的模拟预测精度.     

长江流域水量模型初步研究

基于MIKEBASIN平台，将长江流域划分为91个子流域，采用NAM模型来模拟各分区径流过程，再将各分区NAM模型连接成为整体，构建了长江流域水量模型，并完成了模型系统中面雨量计算、参数批量修改、水库调度等关键功能的二次开发。模拟结果表明，模拟径流过程与实测过程基本一致。鉴于部分子流域面积过大，取、排水用户未纳入模型等原因，导致模拟年径流有所偏大，以汉江流域为试点进行了模型细化研究，显著提高了模拟精度，表明长江流域水量模型模拟精度尚有进一步提高的空间。     

TRMM雨量在汉江上游大尺度水文模型中的应用

将TRMM（Tropic Rainfall Measurement Mission）卫星收集分析的降雨资料,利用大尺度水文模型对汉江白河以上流域进行流量模拟与预测,研究TRMM降雨资料应用于大尺度水文模型（LSHM）进行流量预测的可行性。对比分析了TRMM年、月、日系列降雨资料与气象站网降水观测资料,以及将其作为输入数据源的大尺度模型降雨径流模拟预测结果,分析表明：大尺度水文模型概念基本适合汉江上游的流量预测,水库对模拟预测结果影响显著,TRMM日降雨资料尚不满足利用该模型进行洪峰流量预报精度的要求。     

大凌河流域Nam模型构建与应用预测

利用Mikebasin降雨径流Nam模型,以大凌河流域水文资料为分析数据,建立了降雨径流模型,对流域水资源状况进行模拟.结果表明,模型对所选水文站资料模拟效果良好,满足精度要求,该模型可以用于水费源评价工作,为水资源分配提供科学水文数据.     

基于水文水动力耦合模型的钱塘江流域洪水预报研究

基于实时水雨情监测数据的洪水演进机理模型叠加降雨产汇流水文模型可有效提高洪水预报精度。采用MIKE11的NAM水文模型与HD水动力模型耦合方法,收集和处理了钱塘江流域大量降雨、水位、流量等水文、地形资料,构建钱塘江衢州-澉浦段降雨径流-水动力演进模型,通过多次历史洪水资料进行率定和验证,从确定性系数、水量相对误差、洪峰相对误差、水位相对误差及峰现时差等多方面进行预报精度评定。结果表明：水文与水动力模型耦合方法可有效增加洪水预报模拟精度。     

NAM模型与水资源配置模型耦合研究

选取汉江作为示范流域,基于MIKE BASIN软件构建了汉江流域水资源配置模型,介绍了该系统的重要特征,探讨了系统内部各组成部分间相互联系;将所建模型与NAM模型的预测结果进行耦合,并分析了2006年皇庄以上汉江流域水资源供需平衡.结果表明:汉江流域内(至皇庄)生活用水、工业用水基本满足要求;农业灌溉、河道内生态用水缺水率为35.8%、25.7%,整体缺水率为22.2%.     

基于MIKE11的流溪河河段洪水预报研究

利用Arc GIS和MIKE11等软件构建了流溪河流域的数字水系及降雨径流NAM模型,并将NAM模型即降雨径流(RR)模块与水动力学(HD)模块进行耦合,同时利用水工建筑物(SO)模块,进行了两种工况下的流溪河河段洪水预报研究.结果表明,以大坳拦河坝为上边界,河口为下边界,考虑区间入流和闸坝影响工况下的河段洪水模拟精度...     

Urbs水文模型及在长江流域防洪中的应用

中澳长江防洪及管理项目中引进水文Urbs模型,综合介绍了Urbs模型的基本原理以及在长江流域的应用情况.Urbs模型充分考虑流域下垫面水文特性的空间差异对流域降雨径流形成的影响,将流域分成若干个子分区,在各子分区上分别进行产汇流模拟并分段演算至流域出口断面.该模型是继新安江模型、API模型后在长江流域广泛适用的一种新的水文模型,对于长江水文预报中采用多模型比较,提高降雨径流预报精度,特别是无资料地区,具有较大的实用价值.     

大凌河流域水资源模型初探

大凌河流域水资源综合管理规划模型是以ArcGIS为平台,MikeBasin为基础,利用Mike11中的NAM模型进行降雨径流模拟的多目标河网水系模型。文中简要介绍了模型的搭建、率定及应用。     

汉江流域分布式水循环模拟研究

详细描述了汉江流域分布式水文模型构建和求解的过程,验证了WEP模型模拟研究区水循环的可行性。提出了"参数分区"的新理念,为研究参数不确定性空间变异提供了高效的模型空间结构。分别采用分割样本检验法和代表样本检验法对模型模拟结果进行检验。模拟结果的评价采用年径流总量模拟的误差RE、Nash指数及模拟的降雨径流相关系数个指标。     

秦淮河流域东山站水位预报研究

为提高秦淮河流域东山站水位预报的精度,基于BP神经网络算法建立经验预报模型,分别根据降雨历时、起涨水位两种模式对水位涨幅进行预报。分析了两种模式预报结果,选出最优的预报模式,并用混合线性回归模型作为预报精度的参考验证。结果显示,BP神经网络模型的预报精度高于混合线性回归模型,而且BP神经网络模型两种预报模式的结果都达到了乙级标准以上,根据起涨水位的预报模式效果更好。     

基于组合模型的石羊河流域农业用水量预测

为了提高农业用水量模型的精度,以1997—2004年农业用水量数据为依据,建立了石羊河流域农业用水量的灰色GM(1,1)预测模型、三次指数平滑预测模型以及组合模型,并用2005—2007年的农业用水量数据进行检验。结果表明:组合模型的平均误差仅为0.27%,而单一的灰色GM(1,1)预测模型和三次指数平滑预测模型的平均误差分别为1.50%和0.54%。采用组合预测模型,对石羊河流域2008—2010年的农业用水量进行预测,结果分别为23.552亿、23.639亿、23.738亿m3。     

黑河流域土壤墒情预报模型

针对黑河流域水资源匮乏问题,考虑了流域下垫面因素、气象因素以及实时灌溉的空间分布对土壤墒情的影响,为满足流域水资源实时调度模型系统的需求,建立了适合于该流域的土壤墒情预报模型;利用该模型对黑河流域2001年研究区内各计算单元不同作物的净灌溉定额和需水量进行计算,并与传统方法计算的需水量比较来检验模型的可行性。在黑河流域水资源实时调度需水计算中进行了初步应用,结果表明该模型能满足流域水资源实时调度的需要。     

青岛市工业需水量预测研究

随着工业的快速发展,工业需水量与日俱增,工业需水量的合理预测已成为城市供水和水资源规划极其重要的部分。以青岛市为研究对象,对其工业需水量进行了预测研究,预测方法采用灰色预测理论。根据灰色预测理论预测青岛市工业发展;对青岛市实际情况进行分析,确定其未来的需水定额;采用定额法得出青岛市未来年份的工业需水量。     

淮河洪汝河流域“多水源—多用户”供水联合调度模型研究及应用

以洪汝河流域为研究对象,基于水库、河道、地下水、区域地表水及其他水资源5类供水水源与12个需水区、县单元的“多水源—多用户”的水资源配置方案,构建系统模拟模型,并进行可视化软件开发。模型采用流域内1997年1月至2006年12月实测降雨资料计算的分区来水成果和通过需水预测得到的2030年水平需水量进行模拟计算,通过供水保障程度等计算结果评价模拟模型和水资源配置方案的合理性,另外软件通过可调节参数的设定增加模型的适应性。结果验证表明,本模型对于研究洪汝河流域区域水资源供、需平衡关系及既有水资源配置方案的合理性,以及模拟预测各年型区域水资源配置保障程度有很好的效果。     

基于GLDAS-NOAH的长江流域蓝绿水资源时空变化特征

基于GLDAS-Noah水文模型,模拟长江流域蓝绿水资源量,并揭示其时空变化特征。结果表明:2000—2019年长江流域多年平均蓝水资源和绿水资源分别为420.24 mm和686.95 mm,绿水资源约是蓝水资源的1.62倍。近20 a来长江流域蓝水资源、绿水资源和绿水系数呈不显著增加趋势,2000—2019年蓝水资源与绿水资源变化速率分别为3.26 mm/a 和2.27 mm/a。从年内分配上看,蓝绿水资源在7—8月份较多,占全年的29%~32%;在1 —2月份较少,占全年的5%~6%。从空间分布来看,蓝水资源呈现东南高西北低的分布格局,绿水资源呈现东高西低的分布格局,而绿水系数呈现西北高东南低的分布格局。科学全面评价蓝绿水资源可以为优化水资源利用模式、提高水资源利用效率提供科学依据。     

基于初值优化的灰色-马尔科夫傍河水源可靠性分析

傍河水源取水可靠性论证需要对河流的径流量进行分析,为提高河流径流量预测的准确性,本文提出了基于初值优化的灰色-马尔科夫模型来预测河流流量状态的方法,该方法分别将系列第一时刻的数据、最后时刻的数据以及前一时刻的数据作为初始条件,对各预测结果进行了加权平均,建立优化后的GM(1,1)模型,再用马尔科夫模型对灰色预测结果进行修正。运用该模型对辽河的巨流河水文站2000-2010年1月和2月的径流量预测值与实际值进行对比,预测精度较高。表明初值优化的灰色-马尔科夫模型预测方法可行,其预测较准确。文中利用该模型预测了未来10年区段枯水期的河流径流量,进而分析了区段内拟建傍河水源地取水的可靠性,为拟建水源取水工程的水资源论证提供了技术依据。     

淮河流域农业灰水足迹效率的时空分布与驱动模式

运用灰水足迹效率测算模型对淮河流域35个地级市的农业灰水足迹效率进行了测度和时空分布研究,采用Kaya恒等式和LMDI分解模型将农业灰水足迹效率驱动因素分解为农业经济效应、化肥强度效应、灰水产出规模效应、农业环境效应和耕地资源效应等5个因素,并对淮河流域各地级市农业灰水足迹效率的驱动模式进行了分类。结果表明:2000—2015年,淮河流域35个地级市的农业灰水足迹效率都有显著的提升,从各省分布情况来看,山东省的农业灰水足迹效率最高,其次是安徽省和江苏省,河南省最低;农业灰水足迹效率驱动因素中,农业经济效应、灰水产出规模效应和耕地资源效应为正向效应,化肥强度效应和农业环境效应为负向效应,其中农业经济效应是提升农业灰水足迹效率最关键的驱动因素;淮河流域35个地级市的农业灰水足迹效率的驱动模式可以划分为农业经济效应单因素驱动模式I、灰水规模产出效应单因素驱动模式Ⅱ、双因素驱动模式Ⅲ和三因素驱动模式Ⅳ共4类,对于不同驱动模式的地区需要采取不同的治理措施。     

瑞士RS模型在金沙江流域洪水预报中的应用

为更好地服务于长江流域防汛抗旱及水资源综合管理工作,依托中瑞合作"气候变化下金沙江流域水资源与风险综合管理项目",引进瑞士RS洪水预报模型及系统,以金沙江流域作为试验区,构建了长、中、短期多尺度的RS分布式水文模型。试验应用成果表明:瑞士RS模型对高跨度、多水库、多方式径流补给的金沙江流域具有较强的适用性,模型可运用气象数值产品中降雨、蒸发、气温等数据源完成多尺度洪水预报。预报成果合理可靠,可为电力生产、水资源调配及防汛决策提供技术支撑,同时为该模型扩展至其他流域提供了重要参考。     

太湖流域水资源承载能力模糊综合评价

在充分考虑太湖流域水资源开发利用现状及社会经济发展状况的基础上,采用驱动力-压力-状态-影响-反应模型,突出生态环境影响因子,建立符合太湖流域自身特点的水资源承载能力综合评价指标体系,并按照水资源状态、水资源与社会经济、水资源与生态环境3个方面对指标进行分类,运用层次分析法计算各指标权重,对太湖流域2000—2006年水资源承载能力进行模糊综合评价。评价结果表明,太湖流域水资源承载能力总体水平处于适载与超载的临界状态,提升空间有限。