基于HEC-HMS模型的小流域水文模拟研究

本文将半分布式水文模型HEC-HMS应用到滁河的黄栗树子流域,对5场日径流过程进行模拟,分析HEC-HMS模型在小流域水文模拟上的适用性。结果表明:HEC-HMS模型计算功能强大,部分参数能直接反映流域的具体特性,预报的径流深均在许可误差范围内,具有较好的模拟效果,研究结果对中小河流等小流域应对突发洪水的“四预”智慧水利建设具有重要参考价值和借鉴意义。     

利用水文模型研究下垫面变化对洪水的影响

选取海河流域紫荆关、阜平两个小流域,分别用1980年前后的次洪资料对进行了参数率定,根据两组参数的变化来反映流域下垫面的变化;然后采用1980年之后的参数重演1980年之前的洪水,通过计算出的次洪径流深和洪峰的变化幅度来反映流域下垫面变化对洪水的影响。结果表明:自由水容量和河网水流消退系数均呈增大趋势,导致在同等降水条件下各流域的径流深和洪峰明显减小,而且洪峰的减小幅度大于径流深的减小幅度,说明下垫面变化对洪峰的影响比对径流深的影响要大。     

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。     

基于Geo-HMS和SWAT模型对山区小流域水文参数提取的适用性分析

以石梁河流域为研究区,利用Geo-HMS和SWAT水文模型水文分析模块对DEM(数字高程模型)处理,提取出流域的基础水文参数,比如:流域面积、河道长度、比降、子流域数量和面积等.研究结果表明,两种模型对流域面积、河长、流域形状系数的提取结果较为接近,但河道比降和几何特征值的差异性较大,其中Geo-HMS水文分析模块的相...     

基于HEC-HMS的小流域洪水预报模型研究

基于小流域洪水发生规律,构建科学的小流域洪水预报模型对减少山洪灾害具有重要意义。以蛤蜊河步云山流域为研究对象,探讨了基于HEC-HMS的小流域洪水预报模型。模型的模拟结果合格率为84. 09%,达到了乙级标准,可用于小流域洪水模拟与洪水预报。     

参数变化对HEC-HMS模型流域洪水模拟结果的影响

为分析圩院式防洪模式对流域防洪的影响,以秦淮河流域为研究区,构建HEC-HMS水文模拟模型,分析不透水率、允许水深、排涝模数的变化对流域洪峰和洪量模拟结果的影响。研究结果表明:随着流域不透水率从20%增大至70%时,圩垸式防洪模式下流域洪量和洪峰均呈现增大趋势;当圩垸允许水深增大时,圩垸式防洪模式下流域洪量呈递减趋势,而流域洪峰呈递增趋势;随着排涝模数的降低,流域的洪峰和洪量呈递减趋势。研究成果对秦淮河流域及相似流域的HEC-HMS模型洪水模拟及参数设置具有借鉴和指导意义。     

太湖流域湖西山丘区小流域水文模型适用性研究

选取太湖流域湖西山丘区具有代表性的洛阳河流域,收集了2016—2017年的实测洪水资料,采用API水文模型、新安江模型和太湖流域水文模型进行洪水模拟,分析各模型的适用性和模拟精度。研究表明,各模型在洛阳河流域的适用性较好,均取得了良好的效果,其中新安江模型模拟精度总体优于API模型和太湖流域水文模型,为湖西山丘区其他小流域的洪水模拟提供了参考。     

HEC-HMS水文模型在大渡河流域的应用研究

HEC-HMS模型是一个具有半物理机制的半分布式降雨径流模拟模型,在洪水分析和洪水预报中具有广泛的应用。以大渡河流域上游为例,结合流域实测水文气象资料,构建了流域的HEC-HMS模型,基于Morris筛选法确定了模型敏感性参数为CN、初损、滞时以及峰值系数。通过大渡河上游的7场洪水过程对该模型进行了率定验证,结果表明纳什效率系数均在0. 72~0. 88之间,洪峰流量相对误差均小于14. 4%。分析表明该模型在大渡河流域洪水模拟中有较好的适用性。     

基于DEM的子流域划分方法改进与应用

为解决狭长子流域及水库与水文站控制的子流域划分问题,对河段编码、子流域划分算法进行了改进。改进后的算法实现了对狭长子流域的自动加密,并可根据水文站、水库的位置把子流域进行加密,使最终得到的子流域面积更加均匀。     

降水特征对水文模型参数及模拟精度的影响

为评估水文模型预测气候变化影响下水文过程演变的可靠性,以淮河紫罗山流域为研究对象,利用1977—1989年的逐日观测资料,基于三水源新安江模型分析了不同率定期下模型参数值和模拟精度的变化以及与降水量变化特征的关系。结果表明:不同率定期参数率定值具有较大的不确定性,但影响蒸散发量、产流量、水源划分以及地下水出流速率的参数值组合与降水系列的干湿变化存在明显的相关关系;以确定性系数和均方根误差作为目标函数评估模拟效果时发现,两者都随着验证期日降水量均方差的增大而增大,同时更偏向于提高降水变幅大的丰水年组的预测效果。     

HEC-HMS水文模型在流域洪水模拟中的应用——以山西石楼县义牒河流域为例

利用HEC-HMS水文模型及Arc GIS平台,对分辨率为30 m的DEM数据进行了预处理和数字流域的提取,并将义牒河流域划分为17个子流域,结合对应的土地利用及土壤类型数据,生成水文模型的基本计算单元,对该流域的降雨径流过程进行了模拟。由于研究区下垫面条件复杂,为了分析不同产汇流方法对洪水的影响,采用2种模拟方案。方案一产流计算选用初损稳渗法、径流计算选用运动波法、河道洪水演算选用马斯京根法;方案二产流计算选用SCS曲线法、径流计算选用SCS单位线法、河道洪水演算选用马斯京根法。结果显示:方案一洪峰合格率为88.9%,DC均值为0.773,洪峰出现时差为10 min;方案二的洪峰合格率为89.9%,DC均值为0.838,洪峰出现时差为8 min。从DC均值、洪峰数值、洪峰出现时差的角度说明该水文模型在义牒河流域的适用性较好。     

一种基于下垫面变化的产汇流模型及其应用

为土地利用变化较大的流域构建产汇流模型时,下垫面的变化是一个极其重要的因素。利用中国科学院土地资源分类系统将流域分为不同的下垫面类型,在每一种下垫面上分别考虑蒸发和下渗要素的影响,运用超渗-蓄满耦合产流模式进行产流计算,并采用单位线汇流和线性水库模型演算至流域出口断面,从而构建了基于下垫面变化的产汇流模型。在模型率定和验证时,对大清河水系紫荆关流域的洪水序列作频率分析,以不同重现期的洪水序列分别对模型进行率定和验证。从模拟结果来看,模型结构基本反映了流域产汇流的各个环节,模拟结果能够满足研究精度要求。     

基于数字高程模型的水文模拟对比分析

本文以GIS为平台,分析比较了不同类型的地形及网格大小的数字高程模型(DEM)所提取的汇流路径长度、坡度等地形特征值。在新安江模型参数物理意义研究的基础上,将汇流参数与地形特征值建立相关关系。利用相关关系确定参数,进行水文模拟,通过分析比较不同网格大小的DEM对水文模拟的影响,确定了满足实际洪水预报要求的DEM网格大小。     

HEC-HMS模型在缺资料地区山洪预报的应用研究

以桃河阳泉小流域为例,探索了HEC-HMS模型在缺资料地区山洪预报的应用可行性。产流模块采用Green-Ampt模型、坡面汇流模块采用SCS单位线、河道汇流模块采用运动波,通过流域DEM、土壤、土地利用等下垫面信息获取了主要参数,构建了山洪预报模型。在1970—2015年的流量系列中筛选出14场典型洪水场次,对模型进行了验证。结果表明,验证期洪峰流量相对误差均小于10%,平均纳什效率为0.88,对于起涨和退水速度快的单峰型洪水,模拟效果较好,通过下垫面信息获取的模型参数准确有效,达到了山洪预报的技术要求。     

水文数据在线分析与知识发现系统模型研究

数据的在线分析与知识发现是开发信息资源的高级形式。为了挖掘关于水的运动变化规律和对环境的作用的知识，作者提出了水文数据的在线分析与知识发现系统模型。文章对模型采用的在线分析处理与数据挖掘相结合的分层次结构进行了详细阐述，并重点介绍了模型中的关键技术应用。     

GIS中的通用水文模型数据结构研究

针对水文模型与GIS平台数据结构不一致这一数字流域集成的最大障碍,从模型角度研究地理数据与GIS融合的标准方法,并设计了标准化地理数据接口和可复用地理数据组件.自定义GIS兼容的地理数据结构,解决了GIS与水文模型高度集成的时空特征和拓扑结构不匹配问题.以软件工程中常用的组件接口技术为核心方法,提炼水文模型所采用的地理...     

水文模型中植被截留计算的误差分析

在众多植被截留模型中,针对场次降雨建立的概念性指数模型由于具有一定的物理基础,且参数通过常规观测资料即可确定,在构建物理性流域水文模型时被广泛采用。但在水文模型的应用中,计算是逐时段进行的,这造成模型计算时段和适用时段之间的不匹配,是植被截留计算误差的原因之一。分析表明,无论在一个计算时段内有多个降雨过程发生,还是一场降雨过程被划分为多个计算时段,逐时段计算均将过高估计植被截留量。     

Arc Hydro模型提取流域水文信息及精度分析——以松花江流域为例

流域水文模型已成为流域水文信息提取的重要手段。运用Arc Hydro模型以松花江流域为研究对象,以分辨率为90 m的SRTM DEM为数据源,以松花江流域1∶25万水系矢量数据为参照,分别在400,500和600 km2三个不同集水面积阈值下进行河网提取。运用图像比对软件Alike Duplicate Image Finder对所提取河网进行精度分析。结果显示:集水面积阈值为500 km2下提取的河网最为精确。在500 km2集水面积阈值基础上,运用Arc Hydro模型将松花江流域划分为642个子流域。基于Arc Hydro模型提取的松花江流域河网与实际河网基本一致,说明利用该模型进行流域水文信息提取是合理可行的。     

Arc Hydro与Arc Hydro Groundwater水文数据模型研究综述

由于目前在地表水与地下水的联合模拟研究中备受青睐的Arc Hydro与Arc Hydro Groundwater水文数据模型能否应用于水文模拟尚缺少实证性研究,通过查阅大量文献资料,分析这两个水文数据模型的功能和优点,以及存在的问题和未来发展趋势。指出Arc Hydro模型虽然具备强大的水文分析与提取功能,但其本身并不能实现水文模拟,必须与独立的水文模型利用数据交换来完成水文模拟;Arc Hydro Groundwater模型虽然包含MODFLOW分析模型,但只能对MODFLOW模型输出的结果进行可视化处理,目前还不具备独立的地下水模拟功能。认为地表水与地下水联合模型与GIS耦合集成平台的开发将是未来研究的热点。     

大渡河毛头码水文站水文资料一致性分析

一些大型水电工程的建设和运行,使流域径流时空分布特征产生了一定变化,尤其对下游水文站的实测径流、洪水资料系列的一致性有一定影响。应用此类水文资料时,需将受影响水文资料还原至天然状况。以大渡河中游毛头码水文站为例,对该站1987~2014年的实测径流、洪水资料的一致性进行分析,并采用水量平衡方法进行一致性还原计算。计算结果表明,采用水量平衡法还原的毛头码站径流、洪水系列具有一致性,可用于相关工程设计。