试析卡尔曼滤波与不学相结合在洪水实时预报中的应用

采用扩散波的一维非恒定流方程，对其用有限差分进行离散化。考虑到在实时洪水预报中的一些特点，上边界拟采用入流己知，下边界对于自然河段拟采用水位流量关系，对于有闸、坝控制的河道拟采用相应的出流计算公式。对离散化的方程和边界条件进行线性化，得到了系统方程。实际河道中实测变量的个数总是少于待求变量的个数，根据滤波方面的理论提出了水力学方法与卡尔曼滤波相结合的半自适应滤波模型。在该模型中，量测误差系列的协方差矩阵可以通过信息更新系列实时地估计出来，只是模型误差系列的协方差距阵需要预先给出。     

基于数字高程模型的流域地貌特征提取及其规律研究

流域的地形地貌特征对流域水文响应具有重要影响,是水文学研究中必须考虑的因素。基于数字高程模型,对皖南山区内36个流域进行了数字化,提取了流域地貌特征信息,并对其规律进行了分析。结果表明,皖南山区流域的面积坡度、河道平均坡度与流域面积成反比关系,主河道长与流域面积成正比关系,且均可建立较好的幂函数关系,由此建立了流域面积坡度与河网蓄水消退系数的定量关系。同时,生成了流域地形指数分布曲线与地貌瞬时单位线,为皖南山区无资料流域的水文模型研究奠定了基础。     

东湾流域BTOPMC模型和新安江模型的应用比较

对BTOPMC模型的原理、结构以及参数进行了详细介绍,利用东湾流域DEM资料、土地覆盖资料、土壤组成资料、NDVI数据、月平均气候资料及1982—2000年的实测水文资料,对BTOPMC模型与新安江模型的模拟性能进行了比较研究。结果表明,新安江模型整体的模拟精度较BTOPMC模型的模拟精度要高。     

基于物理基础与基于栅格的分布式水文模型研究

借鉴分布式水文模型CASC2D的研究并结合中国的情况进行改进。为提高模型的计算速度以及增加模型在中国流域的实用价值,在模型中引入Preissmann隐式差分方法来计算河道汇流并与原模型的显式差分方法进行对比;引入蓄满产流模式计算栅格单元的产流并与原模型的Green-Ampt产流模式进行对比;引入线性水库或滞后演算方法来描述湿润地区地下径流的汇流过程。根据Goodwin Creek和舒家实验流域的概况,拟定具体的研究方案,模型在两实验流域都取得了良好的洪水模拟效果,从而验证了模型结构的合理性和正确性。随着地理信息系统和遥感技术的进一步发展,分布式CASC2D模型将广泛应用于中小流域的洪水模拟和预报。     

利用水文模型研究下垫面变化对洪水的影响

近年来由于人类活动对下垫面的影响加剧,研究下垫面变化对洪水的影响对减少灾害损失有重要的意义。对于海河流域中紫荆关、邱庄、阜平三个流域分别用新安江模型进行洪水模拟,并把洪水按照年代不同分时段,分别进行参数调试。通过比较模拟得到的参数发现,海河流域的调蓄作用有增强的趋势。同时根据流域下垫面的具体情况改进新安江模型,构造了增加补给深层地下水的新安江模型,该模型产流模拟更符合海河流域下垫面的实际情况。以紫荆关流域为例通过对参数S0的调试,说明地下水漏斗对洪水的影响情况。     

三个水文模型在沂河洪水模拟中的分析

为探讨半干旱半湿润流域的产流机制,以沂河高里流域为例,采用HEC、TOPMODEL和新安江三个水文模型进行洪水模拟计算.在TOPMODEL模型中初步引入了初始土壤缺水量与地形指数间的经验关系式,结果表明在半干旱半湿润流域三个模型模拟效果良好.在洪峰及峰现时间,以超渗产流为机制的HEC模型比以蓄满产流为机制的新安江模型和TOPMODEL模型的模拟效果更好.     

栅格岩溶分布式水文模型

为提高岩溶区洪水的模拟精度,基于自由水蓄水库和线性水库的概念,提出了考虑表层岩溶带与深层地下溶隙调蓄作用下的降水径流分布式模拟方法.在栅格新安江模型的基础上引入表层岩溶带及深层地下溶隙调蓄模块,构建了栅格岩溶分布式水文模型,并将该模型和栅格新安江模型应用于典型岩溶流域(普厅河流域)进行对比分析.结果表明:栅格岩溶分布式...     

SWAT模型与MODFLOW模型的耦合计算及应用

为了准确模拟区域地下水动态变化,将地表水SWAT模型与地下水MODFLOW模型进行耦合计算。根据SWAT分布式模型的特点,以其水文响应单元(HRU)和MODFLOW模型的有限差分网格(cell)作为基本交换单元,将SWAT模型计算的地下水补给量和潜水蒸发量引入MODFLOW模型的地下水补给(RCH)模块和潜水蒸发(EVT)模块中,并将其应用于徐州市张集地区的地下水模拟计算。结果表明,SWAT模型与MODFLOW模型的耦合计算能准确模拟和预测该地区的地下水水情及其地表水和地下水之间的相互作用。     

基于克里格方法估算流域降雨量的模式

目前常用的流域雨量插值方法中,大多数都没有考虑雨量的空间分布特征,无法检验插值结果,因此经常会出现一定的误差。地质统计学中的克里格方法是一种使插补误差达到最小并且对误差进行精确估计的插值方法。为此,尝试采用克里格方法对流域雨量进行估值,并分别将年平均、月平均、时段雨量的插值结果与距离反比法以及最临近法的插值结果进行了对比性检验。依据分析,得出了克里格方法内插估值的优势和不足。