地貌瞬时单位线在滦河中小流域的应用

针对中小流域防洪能力薄弱、水文资料缺乏、洪水预报预警难度大的问题,选取滦河两个中小流域,分别采用经验公式法和地形地貌参数法确定流域平均汇流速度,推求相应的地貌瞬时单位线,采用清华大学GBHM产流模型,对该地区2017、2018年暴雨洪水进行模拟分析。结果表明,经验公式法推求的瞬时地貌瞬时单位线模拟精度较高,应用效果较好,可推广应用于无资料中小水库洪水预警预报工作中。     

几种常用汇流曲线单位(因次)问题的分析

结合河段洪水演算法及流域汇流瞬时单位线法中几种汇流曲线的基本概念,对汇流曲线的单位(因次)问题进行了分析和解释,明确给出了汇流曲线的单位(因次).结果表明,在流域汇流瞬时单位线法中长期以来认为时段单位线为无因次的,该提法不妥,时段单位线应为有因次,具有流量单位.     

地貌瞬时单位线参数敏感性分析

针对流域汇流速度和降雨时空变异性等不确定性因素为地貌瞬时单位线研究的难点问题,采用人工扰动法分析了汇流速度的敏感性,统计分析得出流域暴雨中心为汇流速度的主要影响因子,并建立了两者间的关系,进而由暴雨中心来推求汇流速度;同时比较分析了不同流域河网级别对地貌瞬时单位线的影响程度,得出流域河网级别为影响其他地貌参数的综合性参数,并选出适于研究流域水文模拟的最佳流域河网级别.     

流域地貌瞬时单位线法剖析

本文对流域地貌瞬时单位线法进行了剖析,得到现行的地貌单位线的实质与改进的等流时线法很相似。从计算结果知,地貌单位线法、Nash线法、滞后演算法的精度相当。地貌单位线法没有因采用地貌特征参数而提高精度,即说明地貌特征参数的作用没有充分显示出来。     

伽玛分布地貌瞬时单位线在中小河流洪水预报中的应用

针对无资料或缺资料中小河流洪水预报问题,基于地貌瞬时单位线(GIUH)理论,利用更符合水文物理规律的伽玛分布函数来代替一般GIUH理论中的指数分布概率密度函数,考虑坡面汇流的传播时间,将坡地作为特殊河流计入地貌瞬时单位线,建立了具有水动力学基础的两参数伽玛分布GIUH汇流模型,采用Eagleson-Bras经验公式推求水动力学参数,采用半经验方法计算特征河长,减弱了模型对实测资料的依赖,并将该模型应用于广西西江水系双和流域。结果表明,利用该模型模拟的各场次洪水确定性系数均值为0.83,合格率为80%,模拟结果较好。     

综合瞬时单位线在城市流域的应用

通过对城市流域雨洪特点的分析，提出用综合瞬时单位线法建立城市雨洪系统综合汇流模型的方法与步骤，并根据北京市实测水文资料进行了实例研究。     

平原河网区最优化汇流单位线法及其应用

针对利用现有单位线方法模拟平原河网区汇流特性难以得到较好结果的问题,在传统单位线方法的基础上,根据平原河网区的实际特点,基于河网多边形和河道水位资料,提出了适用于平原区的单位线模型。通过对典型区域的平原区单位线进行率定和缩放,获得了适用于平原河网的平原区单位线,并利用太湖流域1998年和2000年的水文资料进行建模和验证。结果表明,平原河网区最优化汇流单位线法能基本消除太湖流域的洪峰(水位)滞时误差。     

Copula分布估计算法在瞬时单位线参数估计中的应用

针对利用传统矩法估计瞬时单位线参数时还原的洪水过程与实测洪水过程之间往往存在较大差异的问题,结合Copula函数与分布估计算法的优点,以实测地面径流与还原地面径流的加权残差绝对值之和最小为准则,采用Copula分布估计算法进行流域瞬时单位线的参数估计,这样既保证了算法的全局搜索能力,又充分考虑了参数间的相关关系。实例应用结果表明,利用Copula分布估计算法估计单位线,还原后的洪水过程与实测洪水过程的吻合度较传统的矩法高,特别是对于洪峰,优势更为明显。     

基于VIC模型和地貌单位线的中小水库入库预报研究

为解决中小水库入库预报问题,基于VIC模型产流原理和地貌单位线汇流方法,构建了中小水库入库预报模型。其中,VIC模型产流参数基于流域气候、地形地貌、土壤等数据以及VIC模型水文参数全国网格化公式确定;地貌单位线汇流参数基于高分辨率数字高程模型提取的数字化水系获取。实例应用表明,所提出的方法适用于中小水库入库预报,预报的流量过程和入库水量均具有较高的精度;预报误差主要源于网格参数的移用、地貌单位线流速的确定、雨量站代表性的不足。     

基于地貌单位线汇流的新安江模型在洛阳河流域中的应用

针对无资料地区的洪水预报和设计洪水计算常受到降雨流量等资料制约的问题，以洛阳河流域无资料地区为例，通过DEM数据提取洛阳河流域霍顿地貌参数，计算洛阳河流域地貌单位线，从而建立起流域汇流与地貌参数之间的响应关系，并采用三层蒸散发和蓄满产流模型，构建基于地貌单位线汇流的新安江模型，同时结合遗传算法和客观优选法思路对洛阳河流域洪水进行模拟演算，并与传统的新安江模型结果进行对比分析。结果表明，基于地貌单位线汇流的新安江模型能取得较理想的模拟结果，可为中小河流无资料地区的水文分析计算提供可靠的技术支撑。     

基于随机理论的Nash单位线研究

应用随机理论对Nash单位线进行分析研究，把模型参数Ⅸ看作是随机变量，推导出Nash随机S曲线的公式并应用于沿渡河流域的汇流计算中。应用这种方法模拟降雨径流过程能同时给出出流过程均值和方差。     

云南省缺资料小流域临界雨量计算分析

小流域因缺乏长期监测的降雨径流资料,临界雨量的计算是其山洪灾害防治面临的难题之一。针对云南省山洪灾害特征,以典型资料匮乏小流域为基本单元,采用水位流量反推法、频率曲线法、灾害与降雨频率分析法3种方法分析临界雨量,并通过适用于资料匮乏地区的地貌瞬时单位线模拟流域汇流过程。结果表明,3种方法计算的临界雨量值较为接近,其中结合了地貌瞬时单位线的水位流量反推法更适用于计算分析云南地区临界雨量;可见在推求山洪灾害临界雨量计算时采用地貌瞬时单位线模拟云南省流域汇流过程合理可行。     

马斯京根型流域地貌汇流模型

根据概念性流域地貌汇流模型的一般理论,以概念性元素"马斯京根河段"模拟各级河道的汇流作用,建立了以洪水波的波速和扩散系数为参数的马斯京根型流域地貌汇流模型;给出了三级流域时段单位线的表达式,并分析了模型参数对时段单位线的影响;讨论了参数的约束条件和推求方法,并对南雁流域的雨洪资料进行了实例分析．     

垣曲抽水蓄能电站设计洪水分析

设计洪水分析是抽水蓄能电站工程设计的关键内容之一,以垣曲抽水蓄能电站为例,根据我国现行设计洪水理论,利用相关水文资料,结合历史调查洪水成果,分别采用水文比拟法、瞬时单位线法、推理公式法、经验公式法计算该电站坝址设计洪水,综合比较最终选择水文比拟法作为设计洪水结果,并利用地区综合法进行合理性检验。结果表明,垣曲抽水蓄能电站设计洪水符合区域暴雨洪水特性,研究结果可为山西省小流域设计洪水分析提供重要参考价值。     

一种基于DEM的入库洪水及坝址洪水计算方法

针对现行水库洪水预报方法存在的问题,提出了一种基于DEM的入库洪水及建库后坝址洪水计算方法,计算了进入库面边界的区间入库单位线、均匀进入库面边界的1个单位水量在坝址处形成的无因子单位线、考虑汇流时间的库面降雨在坝址处形成的单位线及区间入库单位线与无因子单位线卷积后得到的区间净雨在坝址处形成的单位线,确定了入库洪水流量过程和坝址处总洪水流量过程,并以燕山水库为例,利用HEC-HMS模型系统模拟了其入库及坝址洪水过程,计算结果与实际情况相吻合。