变化环境下设计洪水计算方法研究——以辽宁省为例

针对气候变化及人类活动影响下流域水循环及其伴生过程发生改变、水文非一致性增强以及原有设计洪水计算方法已不能满足水利工程规划设计及防洪减灾的突出问题,以辽宁省为例,开展了变化环境下设计洪水计算方法研究。采用皮尔逊Ⅲ型、波尔Ⅻ型等10种频率分布曲线进行配线,确定了适合辽宁干旱半干旱地区的波尔Ⅻ最优线型,且辽西22站拟合度均在0.95以上;基于GAMLSS模型,建立了考虑气候变化的辽宁省设计洪水计算非一致性模型,该模型能够反映变化环境对设计洪水的影响;基于近20 a数据,完善了辽宁省无(缺)资料地区设计洪水计算方法,完善后的计算方法的计算成果精度更高。研究成果已在辽宁省水利工程规划设计中得到了应用,并在松辽流域部分地区得以推广,对其他地区设计洪水的计算也有参考价值。     

河湖基本情况普查工作要点

一、河湖基本情况普查概述 河湖基本情况普查分对象清查、特征清查、普查三个阶段,各阶段的工作任务如下。 1.河湖对象清查阶段 ①国普办河湖组通过内业用一代 1：5 万地形图资料（3D）提取 50 km^2 以上山地河流;     

面降水量在确定河流干支关系中的应用

以洞庭湖流域为例,利用数字化的多年平均年降水深等值线图资料,采用自然邻点插值法快速准确地实现了数字等值线图栅格化,将降水栅格化结果与流域边界数据进行叠置和统计分析,从而计算出流域面降水量,并结合全国河流湖泊基本情况普查中确定河流干支关系的方法,对湘江干支关系进行了分析,验证了该方法的可行性和有效性。     

青海湖流域径流变化趋势及归因分析

针对青海湖流域近年来径流量增加的现状,根据流域内1976~2016年水文、遥感观测数据,采用滑动平均法、Mann-Kendall趋势检验及突变检验法、距平累积法和双累积曲线法研究了流域气温、降水、径流及积雪等的时空特性。结果表明,青海湖流域气温总体变化呈上升趋势,并在1998年前后发生突变;1976~2016年气温上升率为0.06℃/a;流域内降水量呈缓慢上升,2014年后降水量显著增加。布哈河流域近5年冰雪覆盖面积缩小较迅速且入湖径流量上升趋势显著;通过径流影响因素分析,2005~2015年冻土及冰雪融化对径流影响占主导地位,达75%,降水量占25%。这说明青海湖流域正向暖湿化发展,近年来青海湖湖泊的扩张主要是由降水和径流增加所致。     

基于一维水动力学的水位流量关系研究

针对传统方法研究水位—流量关系时忽略了河道洪水涨落、水流不稳定性等因素的影响,基于天然河道一维水动力学方程—圣维南方程及曼宁公式,提出稳定流比降与附加比降的计算方法,建立洪水涨落情况下的水位流量关系理论计算公式;针对该方法最大流量与最高水位重合的问题,采用相应校正方法提高了洪峰流量的计算精度,最后以西江流域梧州站为例,验证了该方法的合理性。结论表明,该方法能够准确推求洪水涨落下的水位—流量关系,为水位与流量相互转换提供一条新途径。     

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。     

基于水文应用的多源数字高程模型精度分析

天空地监测技术的迅速发展使得可免费获取的地形数据越来越多,而不同地形数据的精度和现势性制约着水文科学的创新和发展。收集目前可免费获取的数字高程模型,基于分辨率、现势性、覆盖范围等属性筛选出SRTM、ASTER2 GDEM和ALOS World 3D三类数据源为研究对象,针对不同地形地貌区,计算分析与水文密切相关的DEM衍生特征的精度,进而提出不同数字高程模型在水文应用中的适用范围。经分析:各DEM在地势起伏大的区域,地形宏观描述基本一致;地势起伏小的区域,Aster2 DEM与其他三种DEM存在差异;在中小河流洪水预报的经验模型中,根据资料情况利用任何一种数字高程模型提取流域参数均可,不作为影响模型精度的重要指标。在地势起伏大的地区,除SRTM外各DEM对水系形态的描述精度较高;地势起伏小的地区,除ALOS world 3D能准确描述河口区域水系结构关系外,其余DEM均不能准确描述河口区域水系形态;分布式水文模型的产汇流分析、水文通视性分析等建议使用ALOS world 3D。     

变化环境下疏勒河中上游水文要素演变规律及生态响应

研究以生态环境脆弱带疏勒河中上游流域为对象,通过1959年～2015年长序列水文气象资料及2000年以后遥感影像数据,采用趋势分析和空间分析等方法揭示出疏勒河水文要素降水、气温及径流均呈上升趋势且上游源头区更显著;研究区植被覆盖逐渐增加且与降水关系显著,仅上游植被覆盖与径流关系显著。研究成果可作为生态水文模型研究的基础。     

遥感技术在全国第一次河流湖泊普查中的应用

河流湖泊是水体环境的主要形式,是生活用水、生产用水、生态用水的重要来源,对社会经济的发展起着至关重要的作用.遥感技术为全国第一次河湖普查提供了重要的技术支撑,本次河流湖泊普查涉及到的遥感影像数据为中巴地球资源卫星(CBERS)数据及2.5m高空间分辨率影像.为全面查清我国湖泊数量、分布等基本情况,本文对全国第一次河湖清查阶段中利用CBERS数据进行湖泊对象清查进行了介绍;并着重讨论了ENVI\IDL环境下CBERS数据批处理模式的建立及应用,为同类CBERS数据的大范围、大批量数据应用提供一定的参考和依据;同时,全国1:5万分幅2.5m高空间分辨率影像作为重要的河流水系现势性检查数据,本文对利用此数据进行1:5万DLG数字水系的合理性检查进行了探讨,并利用ENVI\IDL实现了全国水系的自动化检查;作为水系复核工作中的有效工具,增强了河流水系提取的现势性,提高了河流水系的精度,实现了水系提取数据精度源于并高于1:5万DLG数字水系的目的.     

基于网格划分的自然邻点法在降雨空间 分布研究中的应用

基于地理信息系统的网格划分,在泰森多边形法的基础上利用自然部点法内插出相关研究区每个网格上的雨量值,进一步做出降雨空间分布曲线,得出不同量级降雨量在研究区域的覆盖范围,为面雨量和降雨空间分布计算提供了新方法。