下垫面变化条件下合河流域设计洪水修订

基于新安江-海河模型,选取合河流域为研究对象,开展下垫面变化对设计洪水影响的研究。将合河流域的洪水系列分为1980年前、后两个部分,针对两个系列分别率定模型参数;再根据1980年后的参数来重新模拟1980年前的洪水,通过模拟出的次洪径流深和洪峰的变化幅度来反映下垫面变化对设计洪水的影响;同时,利用径流深的模拟结果修订设计洪水,并计算设计洪水的变化幅度。结果表明,合河流域的自由水蓄水容量和河网水消退系数均变大,流域的调蓄能力变大,设计洪水的洪峰值在减小;地下水过度开采与水利工程的建设是导致该流域设计洪水减小的主要因素。

基于SWAT模型的淮河上游流域设计洪水修订

变化环境下洪水序列的一致性遭到破坏,引发基于统计原理计算的设计洪水可靠性下降,亟需开展非一致性条件下的设计洪水修订研究.以淮河上游流域为研究区域,运用Pettitt检验法和滑动t检验法综合检测年最大洪峰流量序列突变点,在此基础上,采用SWAT分布式水文模型对变异前的洪峰与洪量序列进行还现,利用径流深的模拟结果修订设计洪水,并对修订后的洪水序列进行频率分析.结果表明:(1)淮河上游息县和淮滨站年最大洪峰流量呈现不显著的减小趋势,王家坝站则表现出不显著增加趋势,1991年为各站年最大洪峰流量序列的突变点;(2)3个水文站率定期和验证期的确定性系数(R^(2))和Nash-Sutcliffe效率系数(NSE)均满足适用性要求,其中流域出口王家坝站率定期R^(2)、NSE分别为0.77和0.79、验证期分别为0.72和0.74,模拟精度较高;(3)淮河上游流域洪水设计值较修订前略有减小,其中,洪峰流量减小幅度平均值在3.3%~6.1%之间,淮滨站的减小幅度最大;不同时段洪量的减小幅度平均值在1.4%~2.7%之间,整体修订幅度小于洪峰流量的修订幅度,并且洪量的时段越长,修订幅度越小;随着重现期的增大,各洪水指标的修订幅度逐渐减小.本研究对于变化环境下的淮河流域水利工程规划和防洪减灾具有重要意义.