考虑降雨时空变化的单位线研究

流域降雨的时空变异性和地形地貌特征,以及不确定性因素对单位线的影响始终是流域汇流计算方法研究的难点问题。本文分析了传统的根据降雨时空分布不均匀性对单位线进行分类的方法及其缺点,推导了考虑暴雨重心位置和降雨强度的影响的S曲线法,给出了新的S曲线方程,建立了S曲线参数与暴雨重心位置和降雨强度的关系,采用该方法可求得任一暴雨重心位置及任一降雨强度下的时段单位线。该方法具有谢尔曼经验单位线简便实用的特点,又具有考虑降雨时空变异性的优点,在沮河流域洪水预报模型中的应用表明该方法是可行的。

变动单位线与纳西瞬时单位线在洪水预报中的应用

针对洪水预报中采用不同的地面汇流方式影响预报精度的问题,将变动单位线与纳西瞬时单位线法分别应用于湖南省嘉禾子流域的地面汇流部分,采用遗传算法优选产汇流参数,并比较了两种方法的汇流结果。结果表明,采用变动单位线法的建模结果优于纳西瞬时单位线法的建模结果。

连续API模型在沂河临沂站径流预报中的应用

洪水模拟和预报对于流域防洪、灌溉和供水等具有重要意义。构建了API模型模拟沂河临沂站流量过程。基于该站2006~2012年(共7 a)的降雨和流量资料,建立了降雨径流相关图,根据时段径流差求得时段净雨量;用瞬时单位线进行汇流计算得到流量过程,并与实测结果进行对比和评定。结果表明,连续API模型在该站模拟效果较好,合格率在70%以上,确定性系数大于0.9,可以用于作业预报。

数字滤波法分割基流的论证

基流是河川的重要组成部分,基流划分的正确性直接影响对流域的水文分析,如流域的降雨径流关系、坡面汇流等。应用修改后的适用于场次洪水的数字滤波法及斜线分割法对总径流进行分割,并用分割后的地面径流与降雨资料建立降雨-径流相关图,推求流域的瞬时单位线,拟合洪水。结果表明,数字滤波法分割的基流比斜割法更平滑,更符合流量过程线退水段的物理规律,且其获得的瞬时单位线的确定性系数较斜割法高。

考虑水流空间变异性的地貌瞬时单位线研究

探讨了在非线性的框架下河网结构对流域水文响应的影响,通过考虑水动力参数空间变化的非线性来构建流域地貌瞬时单位线并进而分析对水文过程的影响。以长江三峡区间沿渡河流域为例,计算表明提出的方法能获得较高的计算精度。

淮安市龙王山水库流域洪水预报研究及应用

介绍了利用新安江三水源模型计算流域的产流以及分水源及蒸发等的计算,并用变动雨强瞬时单位线计算流域的汇流,用坐标轮换法优选模型的参数.将此方法应用到龙王山水库流域,取得了比较好的预报效果.

流域时变瞬时单位线非线性汇流模型及应用

为增强瞬时单位线的适用性,提高流域洪水预报精度,本文在纳什瞬时单位线的基础上,充分考虑流域净雨强度和空间分布不均匀的非线性影响因素,提出时变瞬时单位线(TVIUH)模型.同时建立了综合目标函数确定模型参数,模型简单实用.通过观音阁-葠窝梯级水库的实例检验,证明该模型能较好地处理流域汇流的非线性影响因素,提高汇流预报精度,为水库的防洪调度能提供更为可靠的依据.

基于HEC-HMS模型的山洪灾害临界雨量研究

针对山丘区小流域水文过程复杂,导致山洪灾害预警预报空报漏报率过高的问题,为提升山洪灾害预警精度,将GIS技术与水文模型紧密结合,构建流域数字水系及HEC-HMS模型,确定精准化降雨径流关系,并用于山洪灾害临界雨量确定。应用于裴河小流域的结果表明:HEC-HMS模型模拟的洪峰流量及洪水总量误差均在5%以内,可有效提高洪水模拟精度,为山洪灾害预警预报提供精确的降雨径流关系;同时HEC-HMS模型短历时预警精度高于IUH模型,长历时预警偏于安全,结果合理性较好,符合山丘区易发生短历时大暴雨的成灾特性,可有效提高山洪灾害预警预报精度。

随机产汇流理论

引入随机理论,将流域上一场具有一定时空分布的降雨视作无穷多雨滴之集合。流域上任一位置雨水的下渗、蒸散发,以及向流域出口断面的汇集,用水动力学处理;呈时空分布的无穷多雨滴的集体表现,即流域产流量的形成和流域出口断面流量的形成,则用概率论处理。从而同时考虑了降雨空间分布不均和下垫面条件空间变异对流域产流的影响,也揭示了流域瞬时单位线的物理本质,阐明了倍比性和叠加性是净雨空间分布均匀条件下流域汇流的本质特性。最后提出了一个确定流域汇流速度空间分布的方法。

Γ型地貌瞬时单位线探讨

在地貌瞬时单位线中作者假定沿任一“路径”的等待时间密度函数成Γ型分布。本文讨论了Γ型地貌瞬时单位线的推导、参数确定和特点。并取蛇家口、三川口流域的突测资料验证,计算洪峰值和涨洪历时与实测值十分接近。

面雨量不均对GIUH非线性改正探讨

地貌单位线(GIUH)基于流域地貌特征和概率方法,在我国许多地区得到广泛应用。针对面雨量分布不均问题,通过分析初始概率的变化,考虑GIUH的非线性改正,并用实际资料进行了验证。

暴雨衰减指数在中小流域雨型设计中的运用探讨

求得设计雨量后,还需拟定设计暴雨时程分配过程,简称"雨型"设计,现今通常采用典型暴雨过程同频率放大而得。鉴于实测典型雨型偶然性较大,通过引入暴雨衰减指数(np)这个量化指标来进行雨型设计。并根据浙江省中小流域特点,分析时段为1h、3h、6h的暴雨衰减指数、区间暴雨衰减指数来提高雨型设计的计算精度,并应用于工程实际。

基于DEM的空间流速场构建方法及应用

流域各点流速的计算对流域汇流有着重要的影响,提出考虑雨强的曼宁公式计算方法,构建空间流速场,使汇流计算更加精确。该计算方法充分考虑了地形地貌、水力条件以及降雨强度对流速的影响,对比于曼宁公式计算方法,其计算条件更趋于实际情况。通过流速计算构建出的空间流速场,推导流域汇流时间概率密度分布函数即地貌瞬时单位线,将其应用于万泉河水系内定安河流域,结果表明考虑雨强的曼宁公式计算方法推求出的洪水过程线优于曼宁公式计算方法。

瞬时单位线法在浙江省应用的几个问题研究

纳希瞬时单位线在浙江省地区得到应用,为了使该方法适用于该地区,需要对其中的模型参数和非线性外延控制两个问题进行研究。通过对瞬时单位线法中n和K参数作用的研究分析,结合浙江省地区的实际情况,研究出按照流域面积大小分级取用n值的关系;同时通过对浙江省地区实际水雨情进行计算分析,得出临界雨强控制在30～40mm/h在浙江省地区是合理的。该成果为纳希瞬时单位线在浙江省地区的使用提供了参考依据。

变雨强瞬时单位线法在水库洪水预报中的应用研究

为将纳希瞬时单位线法充分应用在有实测雨洪资料的地区,在分析纳希瞬时单位线法参数n和K作用的基础上,设计了变雨强瞬时单位线模型,归纳总结应用实测资料计算模型参数的方法。据29场次洪水模拟计算和4场次预报作业分析,在编制白溪水库洪水预报方案中应用该模型,可提高计算成果精度,满足水库洪水预报作业实践需要。

基于降雨强度及降雨中心的瞬时单位线参数综合优化

流域降雨的强度和降雨中心位置等时空特性是影响流域汇流计算的重要因素.为了定量分析降雨时空分布不均匀性对流域汇流的影响,本文基于瞬时单位线法以沮漳河流域为例,率定了多场流域实测洪水过程的瞬时单位线n、k参数,采用多元回归分析法建立降雨中心位置CL和降雨强度Imt与n、k参数的回归公式,给出了n、k参数的回归方程,采用该方法可求得不同降雨中心位置及降雨强度下的瞬时单位线n、k参数,再转换为时段单位线进行预报.该方法具有传统单位线法简便实用的特点,又具有考虑降雨时空变异性的优点,在沮漳河流域洪水预报模型中的应用表明该方法是可行的.

瞬时单位线法在湖北省山洪灾害分析评价中的应用及探索

随着全球气候的变化、极端天气事件的增多,湖北省山区和山丘区防灾减灾的形势异常严峻,对山洪灾害的预警与防范工作也显得更加迫切和重要。湖北省自2013年国家防总全面启动山洪灾害调查评价工作以来,共完成了73个县(市、区)的山洪灾害调查评价任务。在总结山洪灾害调查评价实践经验的基础上,对瞬时单位线的应用与改进进行了探索,为今后该项工作的完善与推进提供借鉴和参考。

丹竹坪水电站黄沙坝址设计洪水的推求

丹竹坪水电站黄沙坝址设计洪水计算由于流量资料不足,又难以使用相关法来插补延长。只能用暴雨资料来推求工程设计洪水。通过历史洪水调查,分析黄沙河的洪水特性,根据其设计暴雨雨型,经过产流汇流分析计算和实测洪水单位线,采用瞬时单位线、历史洪水经验频率分析等方法,推算出黄沙坝址设计洪水。

变参数迟滞瞬时单位线及在洪水预报中的应用

针对迟滞瞬时单位线法和变参数瞬时单位线法在洪水过程分析中的不足之处,在考虑降雨强度对模型参数及水流推移作用的影响基础上,提出了变参数迟滞瞬时单位线法。该法较好地反映了单位线参数随降雨时空分布变化的规律,能较好处理单位线非线性改正问题。将变参数迟滞瞬时单位线法应用于陆水水库洪水预报中,取得了良好的效果,证明该法具有较高的预报精度和应用价值,值得推广应用。

基于Nash瞬时单位线法的渗透坡面汇流模拟

基于Nash瞬时单位线法,结合Horton土壤入渗经验模型,并考虑植被对降雨的截流作用,建立了渗透坡面汇流计算的数学模型。以矩形坡面为研究对象,基于其汇流时间-面积特性,结合等流时线法,推导建立了Nash瞬时单位线参数n、K的确定方法。其中,参数n的值为1.0,K的值与坡面汇流时间相等,相当于单一线性水库。应用本文建立的模型,对林地渗透坡面降雨径流进行计算,并与实测值进行比较。结果表明,计算值与实测值的变化趋势基本吻合,初步验证了本文方法的合理性。