基于HEC-HMS模型的西南地区典型中小河流洪水预报研究

针对中小河流域洪水目前预报难度较大且精度偏低的问题,采用HEC-HMS模型预报了西南地区典型中小河流——寿溪河洪水情况,并采用SCS曲线法、SCS单位线法及初损后损法、斯奈德单位线法两组组合方案分析了地表径流过程,参数敏感性及模拟结果分析对比表明,在寿溪河SCS曲线法、SCS单位线法模拟效果较好。

基于HEC-HMS模型的西南山区中小河流模拟产沙研究

西南山区中小河流分布广泛,洪水大多汇流时间短,洪峰大,因此携带泥沙破坏力强。以川西南典型山区河流——寿溪河为例,基于HEC-HMS模型中的MUSLE算法构建流域产沙模型。即,首先采用该模型通过产、汇流及河道洪水演算过程对场次降雨进行洪水预报,再依据洪水预报结果基于MUSLE公式进行流域产沙模拟。该公式通过计算流域的产沙过程和泥沙输移过程,预测单场降雨下面蚀和细沟侵蚀的情况。主要涉及到的计算因子包括降雨强度、下垫面情况、地形状况及土壤状况,因此,研究从以上4个方面对流域产沙进行了相关性分析。结果表明:降雨强度与流域产沙量有正相关关系,泥沙区间变化率在趋于初始降雨强度时达到峰值;在计算范围内,当覆被因子减小为原来的20%时,泥沙的区间变化率达到50%,增大为原来的180%时,区间变化率仅为13%;覆被因子和地形因子变化率相同的情况下,流域产沙的变化情况完全相同,在平缓短坡上,下垫面的植被覆盖越密集,流域产沙越少;对流域土壤状况来说,土壤中细颗粒占比越大,流域产沙量越多。

西南山区典型中小河流场次洪水产沙估算

西南山区山洪灾害防治通常按照“暴雨-洪水-水位-淹没”的思路,主要关注“水”的影响,而忽视“泥沙”的作用。受洪水含沙量的影响,这些地区小水大灾时有发生。本研究以川西南典型山区河流寿溪河为例,基于HEC-HMS(The Hydrologic Engineering Center’s Hydrologic Modeling System)模型在进行场次洪水预报的基础上,利用SPSS(Statistical Product and Service Solutions)软件分析降雨强度、下垫面情况、地形因子以及土壤粒径4种因素与流域产沙量的相关性。研究结果表明,对流域产沙影响最大的因素为土壤侵蚀因子,达到0.261;影响最小的为降雨强度,仅为0.073。为进一步估算场次洪水产沙量,简化了HECHMS模型中的MUSLE(Modified Universal Soil Loss Equation)公式,按主成分综合模型中各影响因素的综合权重进行分类,重新定义了流域场次洪水产沙的估算公式。研究结果对估算山区中小流域场次洪水产沙量有参考价值。

不同坡度及植被覆盖度下的坡面流特性数值模拟

为深入研究坡度与植被对坡面流水力学特性的影响,以Navier—Stokes方程为基础,建立了非淹没刚性植被坡面流模型,并对该模型进行验证。运用该模型,参考西南山区实际情况,设置6个坡度、6个单宽流量和6种覆盖度组合条件下共216种工况,研究了坡面流的水力学特性。结果表明:流速与坡度、流量及植被覆盖度之间呈指数变化,相关系数为0.987。相同流量下,随着坡度的增加,流速增速逐渐减小,植被对坡面流的减缓作用逐渐减弱。阻力系数受到坡度、流量和植被覆盖的影响,存在临界覆盖度,低于临界覆盖度时,阻力系数与流量呈现负相关,高于临界覆盖度时,阻力系数与流量的呈现正相关。且临界覆盖度受到坡度的影响,坡度越大,临界覆盖度越大。研究结果可为山区水土流失的预防以及山洪水沙耦合致灾机制的研究提供理论参考。

西南山区不同雨强下的坡面泥沙输移变化试验研究

为研究西南山区暴雨作用下坡面泥沙输移变化过程,进行了不同雨强下的坡面冲刷试验,判定了坡面泥沙输移激增时间节点,研究了雨强对坡面泥沙输移变化的影响。结果表明,坡面细沟开始合并的时间点可作为坡面泥沙输移激增判定条件;雨强与泥沙激增时间点、泥沙垮塌时间点及泥沙进入水槽时间点均表现为负相关关系,与坡面平均输沙率表现为正相关关系;雨强是坡面泥沙输移变化最主要的因素。研究结果对西南山区水沙灾害防治有一定参考意义。

找回美丽的阳澄湖

一个晴朗的日子里,我和小伙伴们骑车去阳澄湖玩。一路上我们的心情都很愉悦,我们唱着歌,说笑着。我们最喜欢骑车飞驰在阳澄湖自行车道上,微风吹拂着我们的脸颊,带来湖水的清凉,花朵的芬芳。闭上眼睛,深深的吸一口气,只觉得所有的烦恼都飞走了。可是这天到了阳澄湖,却不一样了。