Flash flood hazard mapping: A pilot case study in Xiapu River Basin, China

Flash flood hazard mapping is a supporting component of non-structural measures for flash flood prevention. Pilot case studies are necessary to develop more practicable methods for the technical support systems of flash flood hazard mapping. In this study, the headwater catchment of the Xiapu River Basin in central China was selected as a pilot study area for flash flood hazard mapping. A conceptual distributed hydrological model was developed for flood calculation based on the framework of the Xinanjiang model, which is widely used in humid and semi-humid regions in China. The developed model employs the geomorphological unit hydrograph method, which is extremely valuable when simulating the overland flow process in ungauged catchments, as compared with the original Xinanjiang model. The model was tested in the pilot study area, and the results agree with the measured data on the whole. After calibration and validation, the model is shown to be a useful tool for flash flood calculation. A practicable method for flash flood hazard mapping using the calculated peak discharge and digital elevation model data was presented, and three levels of flood hazards were classified. The resulting flash flood hazard maps indicate that the method successfully predicts the spatial distribution of flash flood hazards, and it can meet the current requirements in China.

考虑降雨空间异质性的流域洪水过程模拟研究

气候变化等因素使得降雨时空分布不均匀性增强,研究洪水对降雨空间异质性的响应关系,对于指导干支流不同频率暴雨组合遭遇条件下的流域洪水模拟意义重大。以山东省沂河临沂站以上流域为例,应用新安江模型构建流域水文模型。利用1980~2020年6~9月逐小时降雨数据进行频率分析,推求沂河流域降雨历时为72 h的不同重现期的设计暴雨。通过不同重现期的暴雨组合设计情景,利用构建的水文模型模拟,对临沂站的洪水过程进行分析,得到降雨空间异质性对洪水过程的影响关系。结果表明,降雨空间分布对洪峰流量的影响显著,靠近流域出口的区域降雨量是洪峰流量的决定性因素,降雨空间异质性高的情景下,较小的降雨也可能产生较大的洪水峰值流量。研究结果可为降雨空间异质性导致的干支流洪水遭遇条件的下游断面洪水预报提供参考。

短期酸化对新安江流域屯溪段水体浮游植物群落结构及多样性的影响

为了探讨酸雨引起的水体酸化对新安江流域屯溪段浮游植物群落结构、丰度以及多样性的影响,对该流域3个采样站点以及流域附近一小型人工湖泊内浮游植物（同源性不同）进行调查并模拟酸胁迫（p H值4.50、5.65）处理。经酸化处理24 h后,各采样站点浮游植物与未经模拟酸雨处理的对照组相比种类及丰度呈降低趋势;较低p H值下（4.50）金藻门、黄藻门种类消失,优势种类硅藻门和绿藻门浮游植物受到的影响较大,种属数降低范围为0%～75%和27.3%～79.2%,蓝藻门受影响较小,裸藻门、甲藻门种属数未受影响;整体上各站点辛普森多样性指数、香农-维纳指数经酸化处理后均呈降低趋势。水体酸化对浮游植物种类与丰度的抑制效应在高NH3-N和总磷水平下较小。研究结果表明,不同门类浮游植物对酸胁迫的敏感性有较大差异,群落组成不同的水体,短期酸化处理都会显著改变浮游植物群落结构、降低浮游植物丰度以及多样性。作为长期受酸雨胁迫较为严重的地区,酸雨引起的水体酸化将可能成为影响新安江流域浮游植物群落结构的重要因子。

新安江屯溪水力自控翻板坝蓄水期浮游植物的变化研究

2006年3月至4月底,在新安江屯溪水力自控翻板坝蓄水期和非蓄水期定点进行浮游植物调查,共采集到浮游植物39属种,隶属于4门。主要优势种为硅藻和绿藻。蓄水期的藻类丰度高于非蓄水期。依据调查结果选用"污染指示种"对翻板坝上游水域水质污染状况进行评价,结果表明:新安江屯溪城区段水质属乙型中污水。

基于水文学与水力学方法的雅砻江水情预报模型

以雅砻江官地水库至河口为对象,建立一个基于水文学与水力学方法相耦合的水情预报模型。其中,官地水库出流作为模型入流边界,官地水库至二滩水库河道汇流采用马斯京根河道演算法模拟;官地水库至二滩水库区间入流采用基于栅格的新安江模型模拟,以使模拟结果具有一定的预见期;二滩水库按水库调度规则计算水库出流;二滩水库至河口对完全圣维南方程组采用一维非恒定流隐式差分求解,模拟出沿河道任意断面水情过程,从而使具有预见期的水文预报成果沿河道方向得到了延伸,实现了对二滩水库至河口段水情的精准预报和过程控制。采用2007—2009年日系列资料对模型进行严格的率定与验证后发现,小得石站最高水位的绝对误差均小于0.3 m,桐子林站最大流量的相对误差均小于10%,日模拟的确定性系数均高于0.989,高精度的模拟结果证实了模型的合理性和有效性。

高寒山区气温垂直分布的估测方法研究——以玛纳斯河为例

新疆高寒山区河流主要发源于高山带冰川和永久性积雪的融冰雪水,如何确定冰雪消融的主要影响因素的变化规律,对研究新疆山区性河流的径流形成过程具有十分重要意义。本文以玛纳斯河为例,采用肯斯瓦特水文站1958-1987年逐日气温、降水、蒸发及径流等资料,借助G IS工具提取流域数字高程,运用含融雪结构的新安江模型对流域径流进行模拟,估测其山区气温垂直地带性分布规律,以期为其他资料缺乏的地区提供一定的依据。

一次预报最佳子集回归及其应用

采用一次预报最佳子集回归方法 ,设计并实施了筛选预报因子的向后法和引进、剔除的双重检验逐步筛选法两种计算方案 .试验表明 ,一次预报最佳子集回归与通常的逐步回归分析相比具有明显的优越性 .通过对新安江流域 ( 10站平均 )汛期 ( 4～ 9月 )降水量资料的分析 ,从中提取隐含的周期分量 ,采用上述方案进行实例试报 ,结果表明 。

雅鲁藏布江拉萨河流域水文模型应用比较研究

雅鲁藏布江是我国水能资源最丰富的河流之一,拉萨河作为雅鲁藏布江支流中流域面积最大、最长的河流,更是西藏自治区水利开发的重点,但拉萨河流域水文模型应用研究甚少。本文介绍改进的TOPMODEL,并应用该模型和新安江模型对拉萨河流域进行水文模拟,结果表明:两模型都取得了较好的模拟效果,弥补了雅鲁藏布江拉萨河流域水文模型应用研究的不足,为开展缺资料地区的水文模型应用研究进行了一定的尝试。

阿克苏河源流径流模拟初探

观测困难、站点稀少、自然条件恶劣是高寒山区水文系统研究面临的基本问题。特殊的自然地理条件给水文过程研究带来了极大的复杂性,同时也阻碍了高寒山区水文过程和机理研究的发展。本文以阿克苏河源区库玛力克河流域为研究区,采用含融雪结构的新安江模型模拟该流域的径流过程;利用出山口径流数据对模型进行率定和检验。结果表明:含融雪结构的新安江模型能在水文、气象资料稀缺的条件下,模拟库玛力克河流域的日径流过程,并且与实际的径流过程具有较好的同步性,径流量相对误差15%以内,但精度还有待提高。为资料缺乏的高寒山区河流径流过程进一步研究提供参考。

南京市六合区金牛山水库洪水预报方法及应用

南京市六合区金牛山水库在该地区防洪防汛中具有重要的地位。对此,介绍了流域新安江三水源产流模型、流域分散入流非线性汇流模型,将研制的模型应用于金牛山流域实际洪水预报,取得了较为满意的效果,为防洪调度提供了可靠的依据。

基于GIS的DEM和分布式水文模型的应用比较

本文采用GIS地形分布技术和栅格技术,对TOPMODEL和新安江水文预报模型进行基于GIS的技术改造,构建了基于DEM栅格的TOPMODEL水文模型和基于GIS的TOPMODEL和新安江分布式水文模型,并将3个模型应用于黄河支流———洛河卢氏以上流域的水文模型的参数率定和模拟比较,以探讨GIS技术的应用和模型的适应性。结果表明在该研究流域上,3个模型都能很好地进行水文过程模拟,其中基于DEM栅格的TOPMODEL模型可取得更好的效果。

考虑降雨不确定性的洪水概率预报方法

基于流域雨量站网布设的抽站法原理,推导以面雨量计算值为条件的面雨量真值的概率分布,用以描述现有测站数目条件下流域面雨量计算的不确定性。在此基础上,结合确定性预报模型,展开洪水概率预报研究。以淮河黄泥庄流域为研究对象,对该方法进行应用,结果表明:该方法不仅可以实现任一时段流域面雨量真值概率分布的估计,描述面雨量计算的不确定性;同时,通过与水文模型(如新安江模型)耦合,结合Monte-Carlo抽样技术,可以实现预报流量概率分布的估计,从而实现洪水概率预报。

四个概念性水文模型在黑河流域上游的应用与比较分析

首先结合新安江模型、TopModel、HBV模型和Sacramento模型机理,从模型结构的土层划分、土壤水分计算、蒸散发计算、产流区不均匀性的考虑、产流机制、下渗机制等多个方面进行了理论上的比较,然后选择黑河流域上游为研究区,结合模拟结果对这四个概念性水文模型在黑河上游山区流域应用情况,从土壤水分、蒸散发、径流过程和各径流组分四个方面进行了分析比较。结果显示,概念性水文模型对黑河干流上游山区径流模拟有较好的模拟效果,但是对土壤水分、蒸散发等水文过程只能描述其变化趋势,难以定量,同时,我们还可以得出在所用四个模型中,HBV模型在黑河干流上游山区出山口的径流拟合中有和其他3个模型相当的Nash-Sutcliffe效率系数,并且在枯水期的表现也好,适用性最好。

新安江三水源模型与水箱模型在清江流域上的应用与比较

为研究新安江三水源模型与水箱模型在湿润地区清江流域上的适用性,选取清江恩施子流域1996—1999年的实测资料,分别应用新安江三水源模型和水箱模型对直接径流进行模拟计算,并对比分析其模拟结果。结果表明,该流域水箱模型的模拟精度总体上高于新安江三水源模型,更适用于清江恩施子流域。

气候变化影响下的赣江流域水资源变化趋势与幅度分析

利用全球气候模式输出结果,经统计降尺度模型降解后得到流域尺度的降水和气温要素,根据实测资料建立气温—蒸发回归关系以及新安江水文模型,使用耦合模拟和MK趋势分析评估未来气候变化情景下赣江流域水资源量的变化趋势和幅度。研究结果表明:未来不同排放情景下的年降水量、年蒸发量和年径流量等水文气候要素变化趋势以显著增加为主。未来年降水量、年蒸发量和年径流量的多年平均值相对基准期有较小幅度增加,最大增幅为年径流量的13.81%。降水、蒸发和径流的年内变化有明显的季节性特征,汛期径流增加、非汛期径流减少的不均匀情况加剧,在一定程度上可能增加赣江流域未来的防洪压力和枯水期供水压力。

浙北引水对钱塘江河口段主要水环境的影响分析

基于实测资料相关分析以及一维咸水入侵模型,分析了浙北引水对钱塘江河口段江道淤积和咸水入侵的影响.结果表明,浙北引水将减少进入河口的径流量,造成钱塘江河口淤积的增加和盐水上溯距离加长,且对不同位置取水口的取水条件有着不同程度的影响.

新安江流域文化积淀中的姓氏与宗族

"六普"数据显示,以黄山市为主体的新安江流域之姓氏分布与安徽省其他地区呈现出显著差异。历史上,新安江流域这种既远离中原又非边疆的内陆地区是人们、尤其是那些名门望族"寻得桃源好避秦"的理想之所。因而,该区域在历史上可谓人才济济、名流辈出。历史回顾表明,以众多历史名流、名门望族为核心的姓氏分布给新安江流域区域文化的形成与发展,奠定了重要基础。综合分析得出:人口迁移背景下的姓氏分布使新安江流域文化积淀呈现为三个"面向",即经商致富与读书入仕并重;贾而好儒;习俗风尚的宗族性与民俗健讼传统共存。

新安江模型与水动力学模型结合的区间入流动态修正研究

将一维圣维南方程组与新安江模型结合构成河口地区水位模拟模型,结合区间入流对模型模拟结果影响的试验,提出了采用断面实测信息动态修正区间入流的方法,并对其中的参数进行了分析。将该模型应用于曹娥江感潮河段,结果分析表明,动态修正区间入流能取得很好的修正效果,模型精度高。

基于数值天气预报模式的流域中期径流预报

研究耦合天气预报模式的径流预报对提高预报预见期及流域防洪减灾具有重要意义。以金溪池潭水库流域为例,通过尺度转换和气象要素联结实现GEM和GFS两种数值天气模式与新安江模型的单向耦合,进行流域水文模拟以及中期径流预报。日径流过程和次洪过程模拟结果发现耦合数值天气预报模式的流域中期径流预报能够较好地预估一段时间内的径流总量,而对洪峰以及洪水过程预报能力稍有不足。预报误差来源有水文模型误差和降水预报误差两种,且降水预报的误差在水文模型中会有放大的效应,这增加了中期径流预报的不确定性。

BUCKET模型在降雨径流预报中的应用

BUCKET模型结构简单,原理明确,参数较少,在澳大利亚和新西兰等国家得到了广泛的应用。在介绍模型结构和原理的基础上,为进一步拓宽模型的应用,将其应用于具有遥测资料的伊河流域,对陆浑水库入库旬平均流量过程进行了模拟。结果表明,模型与实测拟合精度较高,能够较好地反映伊河流域以旬为时间尺度的水文过程。将它与新安江三水源模型从原理、结构以及在栾川水文站的应用情况进行了比较,结果表明,率定期和检验期两个模型精度相当。因此,将BUCKET模型应用于陆浑水库入库径流预报中,可以为该水库的预报调度提供可靠的依据。