基于地形地貌参数确定地貌单位线中的平均流速

无资料地区的汇流计算在山丘区洪水预报中至关重要。现有的地貌单位线虽然提出了解决方法,但对于其中的汇流速度仍缺乏有效的确定方法。选取了155个互不嵌套的源头型流域,利用率定优选的方式求出流域最优表征的平均流速,以此代表流域实际的平均汇流速度。从所有流域中随机挑选出117个流域,利用Spearman相关性分析和随机森林模型分析了地形地貌参数和流域最优表征平均流速之间的相关性。结果表明,最高级河长LΩ和最高级河流的海拔落差DΩ是对流域最优表征平均流速影响程度最高的因子。构建了LΩ和DΩ同流域最优表征平均流速之间的函数关系,并在率定及剩余的验证流域上对计算流速和最优表征流速之间的相关性进行验证,二者相关性良好,确定性系数分别为0.557和0.588。将此方法移用于海南定安河流域的洪水模拟中,模拟效果良好,表明所提方法具有一定的可靠性和通用性。

基于地形地貌参数的山区铁路通道选线法

地形地貌是地质选线的首要决定性因素。以川藏铁路金沙江流域为研究对象,采用地理信息系统技术,针对区域内各子流域的面积高程积分值、平均高程、起伏度、平均坡度和地形曲率进行了对比分析,选用熵权法对各子流域进行了地质选线适应性评价,以此确定线路宏观走向并选取理想通道。评价结果表明,选线分区与现场调查具有较好的一致性,基于地形地貌参数的通道选线模型可以应用于类似的山区铁路建设中,具有一定的理论意义和工程价值。

地貌瞬时单位线研究进展

自从 Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ－ Ｉｔｕｒｂｅ 等人开创了地貌瞬时单位线的研究以来， 从理论上探讨用流域地形地貌参数定量流域水文响应， 已成为近２０ 年来水文学中最富有吸引力的研究课题之一。总结了基于 Ｈｏｒｔｏｎ－ Ｓｔｒａｈｌｅｒ 河流分级和水系随机模型推导流域地貌瞬时单位线获得的主要研究成果， 对地貌气候瞬时单位线作了综述。

地貌瞬时单位线在滦河中小流域的应用

针对中小流域防洪能力薄弱、水文资料缺乏、洪水预报预警难度大的问题,选取滦河两个中小流域,分别采用经验公式法和地形地貌参数法确定流域平均汇流速度,推求相应的地貌瞬时单位线,采用清华大学GBHM产流模型,对该地区2017、2018年暴雨洪水进行模拟分析。结果表明,经验公式法推求的瞬时地貌瞬时单位线模拟精度较高,应用效果较好,可推广应用于无资料中小水库洪水预警预报工作中。

Nash汇流模型在无资料地区的应用

针对无资料地区水文预报(PUB)问题,分析了Nash模型在无资料地区水文模拟与预报中的适用性。首先基于流域DEM数据及GIS技术提取流域的地形地貌参数,再根据初损后损法计算净雨过程及平均净雨强度,然后采用Eagleson-Bras的流速经验公式推求流速因子,最终确定Nash模型中的各参数,并将其应用于渭河水系秦渡镇流域。结果表明,Nash模型对洪峰和洪量模拟效果较好,对无资料流域洪水预报具有较好的适用性。

考虑资料缺失的小型水库影响的洪水预报方法研究

流域中修建的大量小型水库会改变洪水的自然特性,而小型水库资料往往缺失或信息不全,使得在洪水预报中难以考虑其调蓄作用,给洪水预报带来困难。利用遥感RS、地理信息系统GIS和支持向量回归机SVR算法,构建地形地貌参数-水库库容关系模型,推算水库资料缺失地区的小型水库库容信息;在定量概化小型水库对洪水拦蓄影响的基础上,建立了新安江-水库模型。以淮河上游北庙集流域为对象进行应用研究,结果表明:(1)小型水库总库容与地形地貌特征有较强的相关关系,建立的地形地貌参数-水库库容模型具有较高精度,可用于资料缺失的小型水库的库容推算;(2)加入水库拦蓄模块后,新安江模型的洪水预报精度得到一定提高。研究成果可供受小型水利工程影响地区的实时洪水预报参考。