雷达定量测量降水在佛子岭流域径流模拟中的应用

以位于合肥雷达西南100 km的佛子岭闭合流域(1813 km2)及该流域的6个子流域为研究区域,用地面雨量计和雷达-雨量计联合校准两种方法进行流域面雨量计算,将两种方法计算的面雨量分别作为TOPMODEL(TO-Pography based hydrological MODEL)降水-径流模型的输入,对模型输出结果进行比较。个例分析表明:雷达-雨量计联合测量降水的精度是否高于单独用地面雨量计计算的精度,在一定程度上取决于用于校准的地面雨量计数目和代表性;即使雨量计计算的整个流域面雨量与雷达-雨量计联合校准后的结果接近,对应子流域面雨量的结果仍然会存在差别;不同方法计算的某一子流域面雨量的差别越大,则TOPMODEL水文模型输出的该子流域径流深的差别也越大。

水利水保措施对潮河流域年径流量的影响——基于经验统计模型的评估

利用时间序列对比法分析了1961-2005年潮河流域降水、径流、用水量、水利工程、水土保持措施变化。结果表明:(1)自20世纪60年代以来,潮河流域年平均面雨量略有减少,但流域年径流量却呈明显减少趋势,1991-2000年的流域年径流量平均值为1961-1970年的90.9%,减少幅度较大;(2)潮河流域径流量的变化主要与水利水保等人类活动有关。利用降水—径流经验统计模型评估了流域水利水保措施对年径流量的影响程度:1981-1990年、1991-2000年、2001-2005年、1981-2005年,受水利水保措施影响所产生的年均减水量分别为1.15、0.28、1.10、0.79亿m3,水利水保措施减水效应分别为31.99%、7.13%、40.71%、23.79%。水利水保措施对枯水时段的减水效应更为突出。

近47年来降水变化和人类活动对滦河流域年径流量的影响

近47年来,随着流域降水量的减少,以及水利工程的修建、林草地的减少等土地利用方式的改变,在气候变化和人类活动双重因素的作用下,滦河流域年径流量呈现出显著的减少趋势。现基于降水-径流经验统计模型的构建,定量评估了滦河流域降水变化和人类活动对该地区年径流量的影响程度。结果表明:①1983年以前,滦河流域年径流量受环境变化影响较小,1983年以后,年径流量受到气候变化和人类活动影响较为显著;②1984年-2006年期间,受人类活动影响所产生的年均减水量为11.97亿m3,占该时段减水量的84.42%,受降水变化所产生的年均减水量为2.21亿m3,占该时段减水量的15.58%,人类活动的贡献率远大于降水变化。

TOPMODEL模型在重庆市开县温泉小流域径流模拟中的应用研究

以重庆市开县温泉流域(984km2)为研究区域,利用自动雨量站资料作为TOPMODEL(TOPography based hydrological MODEL)降水-径流模型的输入,以08:00 BST观测的流域出口流量作为模型率定的依据,探讨了用小时面雨量和08:00流量资料和TOPMODEL水文模型进行小流域流量模拟的可行性。结果表明,以08:00流量为依据对TOPMODEL水文模型进行率定后,模型效率系数达到0.872。结果表明,TOPMODEL在所研究的流域基本上是适用的。此工作是自动雨量站资料、天气雷达定量测量降水产品等用于小流域山洪预报的基础工作之一。

1951—2015年洞庭湖水沙演变及人类活动对径流影响的定量评估

运用线性趋势法、M-K非参数检验法、滑动T检验法、小波分析法等对1951—2015年洞庭湖水沙演变特征进行了分析,并通过构建降水-径流经验模型,定量估算了气候变化和人类活动对洞庭湖入出湖径流量的影响率。结果表明:(1)洞庭湖入出湖水沙时间序列均呈现出下降趋势,其中以入湖输沙量的下降趋势最为显著,以404.46万t/a的速度减少,在研究时段内入出湖水沙均发生了突变并表现出不同尺度的周期性变化规律;(2)洞庭湖入湖水沙的Pearson相关系数为0.800,出湖水沙为0.696,表明洞庭湖水沙序列之间呈现出极显著的正相关关系;(3)在整个变异期,降水对入湖径流量变化的影响率为-1.03%、人类活动为101.03%,降水对出湖径流量变化的影响率为-7.67%、人类活动为107.67%,洞庭湖入出湖径流量减少主要是受人类活动的影响。

基于SWMM的城市排水管网承载力评价与优化研究

近年来,在城市化快速推进、"城市雨岛"效应及极端气候频现的背景下,每逢汛期中国诸多城市屡遭内涝侵袭,造成了重大社会、经济和环境损失。本文以东莞市新旧城区为试点,建立基于降水-径流模拟模型SWMM的城市排水管网水力模型,展开承载力研究和评价,并给出优化结果,以辅助排水管网科学决策、合理规划,减弱排水管网基础设施与城市快速发展之间日益尖锐的矛盾,构建和谐、宜居的城市环境。

陕西大理河流域土地利用/覆被变化的水文效应

近年来,土地利用/覆被变化的水文效应研究已成为国际的前沿和重点。在大理河流域,LUCC（包括水土保持措施）对水循环和水量平衡产生了深远影响,该流域LUCC水文效应的研究势在必行。根据研究区1990年代三期土地利用数据分析了LUCC的时空变化特征,采用特征变量时间序列法及降水-径流模型对LUCC水文效应进行了研究。结果表明：流域土地利用类型以耕地和草地为主,近10年来,耕地和草地面积有所减少,而林地和建设用地面积持续增加;流域年径流和月径流演化过程均表现出明显的下降趋势;LUCC及水土保持具有减少流域年径流、汛期流量以及增加枯季流量的作用,相对于降水因素,人类活动对流域水文的作用占主导地位;在1990-2000年期间,主要由LUCC引起的年均径流减少量达2616.6×10^4m^3,占该期间实测减水总量的62.19%。

Flood routing model incorporating intensive streambed infiltration

Flood routing models are critical to flood forecasting and confluence calculations. In the streams that dry up and disconnect from groundwater, the streambed infiltration is intensive and has a significant effect on flood wave movement. Streambed infiltration should be considered in flood routing. A flood routing model incorporating intensive streambed infiltration is proposed. In the model a streambed infiltration simulation method based on soil infiltration theory is developed. In this method the Horton equation is used to calculate infiltration capacity. A trial-and-error method is developed to calculate infiltration rate and determine whether the flood wave can travel downstream. A formula is derived to calculate infiltration flow per unit length. The Muskingum-Cunge method with streambed infiltration flow as lateral outflow is used for flood routing. The proposed model is applied to the stream from the downstream of the Yuecheng Reservoir to the Caixiaozhuang Hydrometric Station in the Zhangwei River of the Haihe River Basin. Simulation results show that the accuracy of the model is high, and the infiltration simulation method can represent infiltration processes well. The proposed model is simple and practical for flood simulation and forecasting, and can be used in river confluence calculations in a rainfall-runoff model for arid and semiarid regions.