考虑降雨空间分布的地貌瞬时单位线汇流模型探究与应用

降雨空间分布的不均匀性对洪水预报精度有着重要的影响,提出基于数字高程模型和降雨空间分布规律的地貌瞬时单位线汇流计算方法,进一步补充地貌瞬时单位线汇流理论。选取横山水库流域作为研究对象,利用DEM数据提取流域地形地貌特征,结合历史洪水期间的降雨空间分布律计算得到地貌瞬时单位线。选取2013年~2015年期间3场典型洪水进行模拟验证,结果表明考虑降雨空间分布的地貌瞬时单位线洪水模拟效果良好,优于传统地貌瞬时单位线。     

基于DEM的地貌单位线在汉江上游洪水预报中的应用

汉江上游部分中小河流由于缺少长期实测水文资料，难以利用传统的单位线进行汇流计算。因此，提出一种基于DEM的地貌单位线方法，该方法以30 m×30 m分辨率的DEM为原始数据，采用ARCGIS提取流域水系及地貌特征参数，推导地貌单位线，进而构建流域汇流模型。以汉江上游鄂坪水库为例，挑选2020年和2021年汛期4场较为典型的洪水过程，对该流域“蓄满产流+地貌单位线”预报模型模拟效果进行验证。结果表明：基于DEM的地貌单位线在鄂坪水电站入库洪水预报中效果较好，可在汛期为水库防洪调度提供依据，同时可为汉江上游缺资料中小河流的洪水预报汇流计算提供参考。     

地貌瞬时单位线在江西省无资料地区洪水预报的适用性研究

本文选取吉安南车水库流域为研究区域,基于吉安南车水库流域的原始地形高程,运用GIS技术提取流域内的三级河流,并得到模型所需的流域参数和地貌单位线。通过编程简化了计算过程,便于不同流域中重复使用,也为流域信息化集成提供了基础,计算得到的地貌单位线嵌入江西省吉安市水库防汛调度预报系统,完成了场次洪水预报。研究结果表明:对南车水库流域确定的6场洪水过程进行模拟统计,采用地貌单位线进行流域汇流计算,模拟结果洪量、洪峰、峰现时间的平均相对误差分别为17%、19%和3h,综合预报合格率50%。     

沭河流域洪水预报的产汇流组合方案优选

针对沂沭泗流域洪水预报问题,选择沭河流域重沟站洪水事件为研究对象,评估了两种产流方法和三种坡面汇流方法的不同组合下洪水模拟精度。 结果表明,CN 曲线数法是研究区最优的产流计算方法,斯奈德单位线和 SCS 单位线均适用于该流域的坡面汇流;CN 曲线数-斯奈德单位线组合是沭河流域最优的产汇流组合方案,洪水预报精度达到乙级以上。     

太湖湖西山丘区中小流域产汇流模型研究

针对目前太湖流域大多数山丘区域缺乏水文资料且没有固定成熟的产汇流计算模式等多种问题,在地理信息系统技术基础上,利用传统的平原区产汇流计算采用的瞬时单位线,结合新安江模型的地貌单位线构建了两套模型,将其运用于太湖湖西山丘区中小流域,选取具有少量水文资料的洛阳河流域进行验证,将模拟径流与实测数据进行对比。应用结果表明:地貌单位线产汇流模型可以较好地适用于该流域的产汇流计算。     

葫芦岛市六股河洪水预报模型分析

本文根据葫芦岛市六股河流域产汇流特性,选取双超产流模型和瞬时单位线汇流模型,选取不同场次洪水对六股河进行模型模拟分析,通过对参数分析率定,确定了六股河流域的洪水预报模型,为六股河沿岸防汛及水利工程建设提供技术支撑.     

基于双超-GIUH耦合模型的山洪预报研究

为了解决半干旱半湿润山区无资料流域的洪水预报问题,将适用于半干旱半湿润地区产流特性的双超模型与适用于无资料地区汇流计算的地貌瞬时单位线(GIUH)进行耦合,建立双超-GIUH耦合模型。基于该耦合模型,对山西省王家会流域25场历史洪水进行模拟研究,其模拟结果在率定期与验证期的精度均达到了乙级,说明模型方法合理且适用性良好,可在半干旱半湿润地区的无资料流域进行推广应用。     

中田舍流域的产汇流模型研究

利用地理信息系统技术对中田舍流域数字高程模型(DEM)进行提取,获得地貌单位线中所需的地貌参数及其他流域信息,建立该流域的地貌单位线汇流模型,并利用实测资料验证其精度。结果表明:中田舍流域2016年3场洪水的模型模拟确定性系数均达到了0.9以上,模拟的洪峰与径流深的数值也较为相近,峰现时间的误差均在1 h之内。     

HEC-HMS水文模型在辽宁省细河流域的应用研究

基于HEC-HMS模型及地理信息系统平台,对辽宁省细河流域分辨率为90 m×90 m的数字高程数据进行预处理和基本计算,提取研究区水网并划分子流域,收集流域范围内土地利用及土壤类型信息,生成水文模拟基本计算单元。构建两套洪水演算方案对洪水过程进行模拟,方案1采用初损后损法、Snyder单位线法、退水曲线法和马斯京根法;方案2选用SCS曲线法、SCS单位线法、退水曲线法、马斯京根法,并根据实测数据对两种方案结果进行对比验证,以期提高细河流域山洪预报工作准确度。结果显示:方案1模拟结果更适用于细河流域实际的山洪预报工作,洪峰流量和径流深合格率分别为91.67%、100%,确定性系数均值0.79;方案2洪峰流量误差为91.67%,径流深误差合格率为83.33%,峰现时差在两场洪水预测中出现较大偏差,平均确定性系数为0.75;方案1中超渗产流计算方法在细河流域更加适用,模拟误差相对较小;两种方案在短时间强降水洪水汇流计算结果上更加精准。该研究成果可为山区小流域洪水灾害非工程设施建设及产汇流模拟提供一定理论依据和方法支撑。     

HEC⁃HMS模型在黄河中游大理河流域适用性研究

水文预报对流域防洪减灾、水资源利用与管理具有重要意义。为探究HEC-HMS分布式水文模型在黄河中游地区的适用性,以大理河流域为研究区,根据流域DEM、土地利用和土壤等数据,基于GIS技术划分流域单元、提取流域信息,采用SCS曲线法、Snyder单位线法、退水曲线法和马斯京根法进行流域产汇流计算和河道洪水演进模拟。选取流域内13场实测雨洪资料,进行模型参数率定和验证。结果表明:13场洪水的洪峰流量模拟误差均小于20%、峰现时刻误差均小于3 h;率定期8场洪水模拟合格率为87.5%,平均Nash系数为0.816;验证期5场洪水模拟合格率为80.0%,平均Nash系数为0.710,预报精度达到乙级,模型可以应用于大理河流域洪水模拟。     

半分布式新安江模型应用研究

在利用数字高程模型技术(DEM)的基础上提取数字流域,将分布式单位线模型应用于新安江模型汇流计算模块,构建基于分布式单位线模型的半分布式新安江模型预报方案。在河南省竹竿河流域的应用结果表明:率定期洪峰流量合格率为88.24%,洪峰时间合格率为94.12%;检验期洪峰流量合格率为85.71%,洪峰时间合格率为85.71%。因此,将该模型应用于新安江模型汇流计算模块切实可行,且得出的半分布式新安江模型模拟精度较高,具有一定的实际应用价值。     

基于地貌瞬时单位线的缺资料小流域水文预报

为使水文预报结果具有更高的精度,在地貌瞬时单位线通用公式的基础上,将面雨量的不均匀性反映到面积率上,从而对初始概率作了适当的调整。另外,考虑坡面汇流相对于河道汇流具有一定程度的滞时,将坡地作为特殊的河流引入地貌瞬时单位线,保持了地貌瞬时单位线计算结构的一致性。应用结果表明:改进的地貌瞬时单位线的平均误差为6.02%,而未改进的地貌瞬时单位线的误差为14.70%。     

流域汇流理论与计算方法的若干进展与评论

从流域地貌瞬时单位线、地下水汇流及河流－流域模型三个方面，总结了近２０年来流域汇流理论与计算方法，着重介绍了国内外研究的若干进展，并作了简要评论。     

VIC模型汇流改进及在流域洪水预报中的应用研究

VIC模型一般在3 000 km²以上的大流域径流模拟中广泛应用,然而其原有的单位线汇流方法时间尺度为日,难以实现小时尺度的汇流计算,限制了VIC模型在中小流域洪水预报中的发展与应用。采用基于Gamma分布函数的单位线法对VIC模型现有汇流方法进行改进,将VIC产流模型与改进的分布式汇流模型相耦合,实现了基于VIC模型的小时尺度洪水预报,并在碧流河流域进行实例验证。结果表明：率定期和验证期确定性系数平均值为0.81,径流深预报合格率为95%,洪峰流量预报合格率为90%,模型模拟精度较高。改进后的汇流模型可以较好地模拟出洪水的起涨消退过程,能够满足流域洪水预报的需求,具有一定的应用价值。     

江西无资料区中小河流洪水预报方案构建

近年来江西省新建多处水文站,由于新建水文站无（少）实测资料,如何构建这些水文站的洪水预报方案成为洪水预报工作的一个难点.本文采用三水源蓄满产流和分布式地貌单位线汇流模型编制洪水预报方案,并将其应用于双田水文站,模拟和预报效果均较好,故将该方法推广应用到江西省无（少）资料地区的部分中小河流洪水预报方案构建中.     

流域汇流时间搬家公式的推导与应用

通过对广东省综合单位线法的汇流时间基本公式及流域特征参数联合分析,推导出与洪峰搬家公式表达式类似的、与流域面积相关的汇流时间搬家公式,并结合北江流域河流水系的地貌形态特征,计算出搬家指数。通过验证,证明了本方法具有较好的适用性。此方法参数意义明确,计算简便,可作为无资料地区以及设计洪水汇流时间计算方法。     

尼尔基水库控制流域伽玛分布地貌瞬时单位线推导

本文采用线性特征河长的概念,结合流域地貌特征,根据概念性流域地貌汇流模型的一般理论,以概念性元素"特征河长河段"模拟各级河道的汇流作用,建立了基于线性特征河长河段的伽玛分布地貌瞬时单位线模型。推导出了尼尔基水库控制的四级流域瞬时单位线的表达式,讨论了参数的约束条件和参数的推求方法,并分析了模型参数对瞬时单位线的影响。     

地貌单位线在安泽县小流域洪水预报中的应用

通过确定流域的汇流曲线,可以推求流域出口断面的流量过程,为洪水预报提供依据.选用了一种常用的汇流曲线——地貌单位线,对安泽县沁河10个小流域进行分析,阐述了基于地貌单位线的小流域山洪预报方法,以供参考.     

地貌净雨单位线理论及应用

本文以水分子在土壤中受重力、土壤和气体共同作用的角度,分析了水分在土壤中水平向的运动和受力特征,提出了以重力作用为主要特征的地貌单位线模型.该模型以简化地形参数为主要参数,具有基于降雨、地形地貌和土壤特性的分布式流域汇流水文模型特征.运用该模型计算了尼尔基水库净雨单位线,比较了尼尔基水库运用历史洪水率定的单位线,给出了...     

DEM在小流域洪水预报中的应用研究

以河南省1〖DK(〗∶〖DK)〗50 000的DEM数据为基础,采用分布式水文预报模型,研究了适合小流域和山丘区洪水的预报系统。介绍了研究区域DEM数据的河系提取、子流域划分和特征值提取,构建了具体的预报模型并开发了相应的预报预警软件。阐述了模型的雨量模型构建、产流、汇流和洪水演进算法,分析了无资料情况下分布式地貌单位线的生成和马斯京根模型参数的获取。结果表明,该方法可用于无资料小流域洪水分析计算和山洪预报预警。