大伙房流域“01801”暴雨洪水分析

2001年8月1～7日,辽宁省浑河中上游连续普降大到暴雨,大伙房水库入库洪峰达2970m3/s,洪水总量达7.12亿m3,水库全部拦洪削峰,致使水库水位暴涨11m.本文对这次暴雨洪水的特性及水库洪水预报、调度进行了分析.

基于小波分析的大伙房水库流域降水周期分析

用降水距平和莫莱(Morlet)小波函数,对大伙房水库流域近50年来降水的季节变化和年际变化时间序列进行了小波分析。研究结果表明,近50年来,大伙房水库流域春、夏、秋、冬和年平均降水分别存在6、9、16、6a和10 a的主周期。在主周期分析基础上,预测研究区在2005年之后未来一段时间季、年平均降水都不同程度、不同时间范围仍将处于降水偏多阶段。小波分析的时频局部化特性可展现降水时间序列的精细结构,为分析降水多时间尺度变化特征、短期降水预测等预防洪水灾害等关键问题研究提供了一种新途径。

大伙房水库控制流域土壤侵蚀评价及其影响因素分析

以大伙房水库控制流域为研究区域,采用修正的通用土壤流失方程（RUSLE）为评价模型,以地理信息系统软件Arcview3.3为分析平台,通过数字高程模型、土地利用类型和土壤类型等空间数据与属性数据,获取基于栅格数据的小流域土壤侵蚀量和侵蚀强度,对大伙房水库控制流域的土壤流失量进行了定量化分析;采用土壤侵蚀综合指数评价了研究区土地利用、坡度及土壤类型对区域土壤流失的影响程度。结果表明：大伙房水库控制流域大部分地区土壤侵蚀模数小于50t·km^-2·a^-1,总体上水土保持良好;不同用地类型上,旱地的土壤侵蚀最为严重,水田次之;不同坡度等级中,0°-3°的土壤侵蚀强度最强,25°以上的土壤侵蚀强度最弱;各种土壤类型中,水稻土的侵蚀强度最重,暗棕壤最轻。

BP_Adaboost模型和分组建模的新安江模型在大伙房水库控制流域洪水预报中的应用

采用BPAdaboost模型和分组建模的新安江模型对大伙房水库控制流域(简称大伙房流域)洪水进行预报,探讨了不同模型方法在丰、平、枯3种代表年洪水中的预报精度。结果表明,分组建模的新安江模型和BPAdaboost模型均适用于大伙房流域的洪水预报,二者预报精度等级均为甲等,洪水过程确定性系数均为乙等。其中新安江模型分组率定参数进行建模预报的方法是可行的,其洪水预报过程与实测过程拟合度较高,能较好地反映洪水的涨落起伏;BPAdaboost模型不仅可以较好地解决传统BP模型预报结果震荡的问题,还能提高预报精度,其模型自修正及参数自动率定功能可以显著提高工作效率,因而在实际应用中可根据需求选择不同模型与方法进行洪水预报。

大伙房水库流域不同植被类型枯落物层和土壤层水文效应

为了研究大伙房水库流域森林生态系统枯落物层和土壤层水文效应,以流域内3种不同植被类型为研究对象,采用浸泡法、环刀法对其枯落物层和土壤层水文功能进行定量研究。结果表明:(1)3种植被类型枯落物蓄积量为23.20～39.11t/hm^2,表现为刺槐天然次生林>油松人工林>落叶松人工林,且阔叶林枯落物半分解层蓄积量大于未分解层,而针叶林则相反。(2)枯落物层最大持水量为50.24～109.19t/hm^2,有效拦蓄量为41.70～90.71t/hm^2,均表现为刺槐天然次生林>油松人工林>落叶松人工林,刺槐天然次生林枯落物层持水功能较好。(3)枯落物未分解层、半分解层分别在浸水10,8h基本达到饱和,持水量与浸水时间呈明显对数关系(R2>0.91);枯落物在浸水1h内吸水速率变化最大,4h左右吸水速率明显减缓,吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系(R2>0.93)。(4)3种植被类型土壤容重均值变化范围为1.10～1.25g/cm^3,总孔隙度变化范围为27.96%～30.19%,土壤有效持水量变化范围为21.11～29.39t/hm^2,不同植被类型土壤层持水能力表现为刺槐天然次生林>油松人工林>落叶松人工林,土壤入渗速率与入渗时间呈明显幂函数关系(R2>0.90)。综合3种植被类型枯落物层及土壤层水文功能表明刺槐天然次生林的水源涵养功能较强,建议在该流域加强天然次生林的保护和恢复。

大伙房水库上游流域生态环境现状及防治对策研究

报道了大伙房水库及上游流域水质保护和生态环境现状。汇水区内存在的主要生态问题是水资源短缺,库区水体富营养化,森林生态功能衰退和农业污染严重等。提出了水质保护和污染防治对策。

大伙房水库流域2020年与1985年暴雨洪水过程对比分析

2020年由于副热带高压明显偏北、偏强,引导台风北上,东北地区遭遇了罕见的台风“三连击”。受此影响,大伙房流域接连出现4场暴雨,洪水过程叠加,大伙房水库出现建库以来后汛期最大入库水量,创下历史极值。为更好认识台风对大伙房水库流域暴雨洪水的影响,将2020年与同样遭遇台风“三连击”的1985年暴雨洪水过程进行对比分析。结果表明:2020年和1985年短期连续暴雨均由偏北、偏强的西太平洋副热带高压,北上的台风以及南下的东北冷涡相互作用形成。大伙房水库流域主汛期和后汛期均有发生短期连续性暴雨的可能,1985年和2020年暴雨均具有范围广,频次高,降雨量大,历时短,雨强大,次降雨空间分布不均的特点。2020年和1985年洪水具有产流速度快,径流系数高,洪水总量大,苏子河和浑河洪水占比较大的特点。受近些年上游水利工程等人为因素影响,造成2020年洪水削峰滞峰现象。

1959—2018年大伙房水库流域旱涝急转特征分析

基于大伙房水库流域13个雨量站1959—2018年的日降水资料,利用长周期旱涝急转指数(简称LDFAL)、短周期旱涝急转指数(简称SDFAL)和滑动平均法、线性趋势法、Mann-Kendall趋势分析法、R/S分析法分析了大伙房水库流域(6—9月)旱涝急转特征、旱涝急转趋势和旱涝急转强度变化及未来趋势。结果表明:长、短周期旱涝急转指数可以很好地反映大伙房水库流域6—9月旱涝急转的特征;流域内长周期旱涝急转现象发生概率降低,短周期6—7月、8—9月由“旱转涝”主导转向“涝转旱”主导;7—8月由“涝转旱”主导转向“旱转涝”为主导;2018年的一定时间内,长周期旱涝急转强度呈下降趋势,短周期6—7月、7—8月的旱涝急转强度呈上升趋势,8—9月呈下降趋势,变化趋势均不显著。

2020年大伙房水库流域暴雨洪水特征分析

2020年汛期大伙房水库流域降雨频繁,后汛期洪量创下历史极值,为更好地认识流域暴雨洪水特征及影响因素,为以后水库科学调度提供借鉴,本文从流域暴雨的特点、时空分布和洪水的特征、频率及洪水调度等方面进行了分析,得出以下结论:汛期降雨历时短,单点降水强度大,降雨时空分布不均;主汛期降雨偏少,后汛期暴雨频繁,旱涝急转明显;大伙房水库优化调度方案在确保水库和下游防洪安全的前提下,实现了雨洪资源化。

大伙房水库流域未来期径流预估研究

以大伙房水库流域为例,筛选了3种不同气候模式,然后预估了流域径流变化特征,并评价了气候模式对流域降水和气温的模拟效果。结果显示:虽然A2、B1排放情景的降水表现出增大的变化特征,然而因温度的提升导致蒸散发量的增大,径流量在整体呈现出降低趋势,降水的补给作用低于蒸散发作用。

模糊综合评价在大伙房水库下游水污染风险评价中应用

采用模糊综合评价模型对大伙房库区下游浑河抚顺段在1996～2004年间水质状况进行评价.结果表明,在1996～2004年间该河段水质呈波动性变化;除1997、2001、2003年外,该河段的3个监测断面的年综合评价值属Ⅱ类和劣Ⅲ类水质,其主要污染物是有机污染物、油类和氨氮;但污染物变化规律各不相同,油类和氨氮呈逐年增加趋势,COD呈波动性变化,BOD5呈现逐年递减趋势.

基于Mann-Kendall与DFA的大伙房水库径流特性分析

为深入研究大伙房水库流域时间序列年径流量的变化规律,加强对流域水资源的合理规划利用和度汛防洪工作,基于大伙房水库1959—2021年反推入库径流数据,采用Mann-Kendall和DFA方法对反推入库径流序列进行分析。结果表明:大伙房水库反推入库径流序列具有长程相关性,全年、汛期、主汛期的径流量呈不显著的减少趋势,并在下一个3~4年的区间尺度上呈减少的趋势可能性较大;主汛期的径流分配比呈显著减少趋势,汛期径流分配的不均匀程度有所缓解;主汛期在下一个3~4年的区间尺度上有延后的趋势,建议将主汛期重新划分为7月中旬至9月上旬。

基于水文水动力学耦合的洪水预报模型研究及应用

为了提高下垫面变化剧烈流域的洪水预报精度,在传统流域水文模型的基础上耦合水动力学模型,建立水文水动力耦合洪水预报模型。首先利用水文模型获得某一断面的流量过程作为水动力学模型的边界条件;之后利用一维水动力学模型进行河道洪水演进计算,推求流域出口断面的流量过程;最后以烟台市外夹河流域为例进行验证。结果表明,所建水文水动力耦合模型模拟的产流合格率较高,流量过程与实测值吻合,在一定程度上弥补了集总式水文模型不能考虑河道内复杂水流运动的不足,因此对具有复杂水文、水力条件的流域的洪水预报具有重要的指导意义。

考虑上游中小型水库影响的北方地区洪水预报方法研究

流域内许多中小型水库的存在改变了流域原始的产汇流机制,对于北方干旱半干旱地区的影响更为明显。本文在适用于北方干旱半干旱地区的大伙房流域模型基础上,结合流域前期降雨、蒸发、小水库群控制面积、兴利库容等资料,定量估算中小水库群的拦蓄作用;考虑中小型水库群对不同土壤湿润程度、不同降雨分布和不同累积降雨的洪水汇流过程的影响,建立改进的大伙房流域模型,并应用于烟台市门楼水库流域。结果表明:改进后的大伙房流域模型能有效地提高门楼水库洪水预报精度和合格率,为该水库的防洪调度提供科学依据和技术支撑。

大辽河流域上游非点源污染输出风险分析

为了解土地利用的组合方式对氮磷输出的影响,在广泛收集土地利用输出系数的基础上,基于遥感和GIS手段,分析了大伙房水库控制流域内营养物质氮磷的输出风险.结果表明,大伙房水库控制流域非点源污染输出的风险概率比较小,氮素和磷素的风险概率平均为19.31%和8.95%.但在空间分布上差异很大,风险概率高的地方一般在主要的河流附近,沿河流流向延伸.而其它区域的风险概率相对较低.此外,营养物质输出风险随着坡度不同差别比较大,而在行政区内差别不明显.