分部面积汇流法探讨

分部面积汇流法,是把一个流域分成若干个分部面积,每一个面积在流域出口断面的流量过程,由净雨总水量/汇流时间=流量的方程计算,各分部面积流量过程叠加,即为流域出口断面流量过程。总水量除汇流时间等于流量的关系在流域面积沟河上也成立,是汇流计算的通用形式。这个方法是1987年在彭山流域的汇流计算中初步提出,经试用发展起来的流量计算预报方法。

洪流汇流模型的若干进展和展望

针对海河流域出现河道干涸的新情况及现行各类河道汇流模型均不能计及河道汇流入渗问题,提出了一般性河道汇流模型.又针对汇流面积分配特殊性和汇流非线性,提出了变动等流时汇流模型.此外,对现行圣维南不稳定流的运行方程,尚未体现洪水位变率的影响,展望了对该运行方程的改进和探讨.

分部面积的降雨径流过程预报

198 7年开始探讨的分部面积降雨径流预报方法 ,是把 1个流域分成若干个分部面积 ,每一个分部面积的流量过程由公式计算 ,它揭示了流量的组成和随汇流时间变形的规律 (扇形小流域可以不分部 )。以前只能进行分部面积的洪峰流量计算 ,经过一段时间的研究 ,现已发展到可以进行流量过程的计算 ,从流域汇流的观点出发 ,发展了原洪峰流量计算公式。

TOPMODEL中地形指数计算方法的探讨

地形指数ln(α/tanβ)是一些以物理概念为基础的水文模型的重要参数。TOPMODEL是以计算ln(α/tanβ)指数及其分布为基础的。对于栅格DEM,α为上坡区域通过单位等高线长汇集到单元网格内的面积,反映径流在流域中任一点的累积趋势,tanβ为单元网格的坡角,反映重力使径流顺坡移动的趋势。目前普遍使用的计算该地形指数的方法为多流向法。方法中计算α和tanβ用的均是与流出单元网格流向垂直的等高线长。另外计算下坡单元网格累积汇流面积时没有考虑欲计算ln(α/tanβ)值的单元网格的面积。这些是不合理的。计算α值应该用与流入单元网格流向垂直的等高线长,据此提出了改进后的ln(α/tanβ)的计算方法。方法中计算下坡单元累积汇流面积时包括了欲计算ln(α/tanβ)的单元网格的面积。分析了两种方法计算结果间的差值。

利用DEM进行黄河中游河网提取及河网密度空间差异分析

在考虑土壤特性对降雨入渗及地面坡度对土壤侵蚀影响的基础上,利用SRTM的DEM数据和世界土壤数据库,提出基于入渗系数和坡度因子确定汇流面积阈值的方法,并利用所生成的河网计算黄河中游的河网密度,揭示黄河中游河网密度空间分布特征。

地形指数的物理意义分析

地形指数模型 ( TOPMODEL)用地形指数在流域中的空间格局来确定流域饱和缺水量的空间分布和产流区的空间位置与范围 ,物理意义明确。本文介绍了地形指数的物理基础及其与土壤水分的关系。分析了地形指数空间变化与汇流面积 a及局地坡度空间变化的关系 ,a范围内有效汇流面积的变化 ,提出了一种确定 a上限值的方法。最后利用长江上游区梭磨河流域 1 0 0 m× 1 0 0 m的数字高程模型 ( DEM)

考虑坡度变换的中低分辨率地形湿度指数提取

基于中低分辨率的DEM提取地形湿度指数,对于区域土壤侵蚀因子和区域土壤侵蚀模型等研究有着重要的意义。但随着DEM分辨率的降低,坡度趋于平缓,单元栅格高程信息的改变也会影响单元汇流面积的计算,基于中低分辨率提取地形湿度指数必须考虑这两方面的影响。以1∶5万数字地形图分别构TIN得到分辨率为10,20,40和60 m的DEM,进行频率和累计频率统计,以10 m分辨率DEM为参考对其它分辨率DEM做坡度变换,提出根据高分辨率DEM若干栅格的单元汇流面积的均值作为低分辨率DEM的单元汇流面积,根据这两方面对地形湿度指数进行了改正。

小流域截洪沟洪峰流量计算方法研究与比较

截洪沟洪峰流量是截洪沟设计的重要参数。通过工程实例分析比较三种截洪沟洪峰流量计算方法,研究了降雨历时、山洪容重和重现期对三种方法洪峰流量的影响,并分析了各方法主要影响因素的显著程度。结果表明,对于工程实例,方法1(水土保持工程设计规范)和方法3(室外排水设计规范)的结果较接近,更偏安全。洪峰流量随降雨历时的增大逐渐减小,两者呈幂函数关系;洪峰流量随山洪容重的增大而增大,两者基本呈指数函数关系;洪峰流量随重现期的增大基本呈对数增长趋势。方法1和方法3各因素的影响程度从大到小排序为汇流面积>降雨历时>径流系数>重现期;方法2(开发建设项目水土保持技术规范)各因素的影响程度从大到小排序为汇流面积>径流系数>重现期>高含沙山洪容重。

地形因子计算方法对土壤侵蚀评价的影响

选取嫩江县、怀来县、吴起县、开州区、长汀县5个区域1∶1万地形图,生成5 m分辨率的DEM作为数据源。分别用分段坡长法和汇流面积法计算了坡长坡度因子,并用中国土壤流失方程(CSLE)计算了土壤侵蚀模数,评价了土壤侵蚀强度,对比分析了分段坡长法和汇流面积法对坡长因子及水土流失面积的影响。结果表明:采用汇流面积法提取的坡长因子值和空间分布差异比分段坡长法更大,2种方法的低值区差异较小,高值区差异较大。2种方法计算水土流失面积比例差异不大,而在计算土壤侵蚀强度上显示出明显的差异。研究结果为不同地形区土壤侵蚀的地形因子和土壤侵蚀评价提供了数据支撑和理论基础。

基于DEM的汾河流域水系提取试验研究

以山西省汾河流域为水系提取实验研究区域,采用该区域的DEM数据,依托地表径流模型,并利用ArcGIS10.0中的水文处理工具包对河流流域进行水系特征提取,通过对水流方向的计算,对集水积累量进行分析,最终生成基于不同阈值的河网。

平原区水土保持方案临时沉砂池设置探讨

分析了平原区点型开发建设项目水土保持方案临时沉砂池设置的不合理性,探讨了点型开发建设项目临时沉砂池设置大小的确定方法以及固定规格的临时沉砂池应的使用。

工程中的雨洪水利用

本文就作者本人的工程实例,介绍了雨洪水的利用,仅供同行朋友参考学习。

南沟门水库洛川县城应急供水工程设计洪水分析

南沟门水库洛川县城应急供水工程位于洛川县西南方向交口河镇附近,水源地为南沟门水库,工程输水管线多次穿越仙姑河流域,该流域内无实测水文资料,洪水难以推求。采取推理公式法、综合参数法以及洪峰流量汇流面积相关法对仙姑河流域设计洪水进行计算。对计算成进行合理性分析,得出推理公式法计算成果较合理,即50年一遇洪峰流量835 m^3/s,20年一遇洪峰流量627 m^3/s,10年一遇洪峰流量461 m^3/s。可为工程设计提供技术依据。

数字河网提取的影响参数优化分析

数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是提取数字河网的主要数据源。但是,由于在受到带有尺度效应的DEM空间分辨率和数字河网提取过程中,汇流面积阈值等参数的影响,使得河网提取的结果具有很大的主观性,因此,如何优化两者的取值,对于更准确地模拟地表河网具有重要的意义。本文以厦门市作为研究区,以1∶1万的全要素地形图作为原始数据并构建空间分辨率为2.5m的DEM,同时采用最邻近方法将该DEM重采样成网格大小分别为5m,10m,20m,40m,80m,160m和320m等一系列网格相互嵌套的DEM数据,并对重采样后的各DEM数据分别取汇流面积阈值为0.9km2,2.7km2,4.5km2,7.2km2,9km2,13.5km2和18km2,利用D8算法和ArcGIS软件中的Hydrology模块进行数字河网提取,最后,计算河道总长度作为特征指标,定量分析河道总长度、DEM空间分辨率,以及汇流面积阈值三者之间的函数关系,并进一步探讨DEM空间分辨率和汇流面积阈值的优化取值,研究结果表明:(1)河道总长度与阈值、DEM分辨率三者之间的关系满足一复合函数表达式;(2)当阈值保持不变时,河道总长度随DEM分辨率的不断变小而呈减小趋势,反之,当DEM分辨率确定时,河道总长度随阈值的不断变大而减小;(3)根据三者之间函数关系的数学分析结果,研究区提取河网的最适宜分辨率和最适宜阈值分别为40m和7.2km2。经过对比分析,根据最适宜参数所提取的河网数据与分辨率为2.5m的SPOT5厦门遥感影像的水系总体上吻合最好。