洣水流域无资料地区降雨径流模拟应用研究

应用区域化流量历时曲线模拟无资料地区径流过程时,模拟精度常受到有资料地区径流资料长短、回归因素及推求的流量历时曲线片段长短等因素的影响。采用中周期连续时段径流资料,通过流量历时分位数回归法推求无资料地区流量历时曲线,并以此率定水文模型参数,进而实现洣水流域无资料地区降雨径流过程模拟。模拟结果表明:综合考虑多种回归因素有利于提高流量历时曲线精度;采用流量历时曲线片段也可实现模型参数率定,且随着片段延长,率定精度也相应增加;在流量历时曲线高、中、低水三类片段中,采用中水片段率定的精度相对高于仅用高水或低水片段,因此率定过程中应尽可能保留流量历时曲线中水部分片段。     

流量历时曲线法在年径流计算中的应用

本文针对目前在设计年径流计算中,对从河道直接引水或调节能力较低的蓄水工程设计,采取通常的“典型年”分配方法进行计算已不适应的情况,提出了应采用“流量历时曲线法”。     

无资料地区径流预报方法比较与改进

 利用新安江模型对无资料地区径流预报方法进行研究。以澳大利亚东南地区的210个流域为例,首先利用距离相近法、属性相似法和回归法进行预报,并对3种方法进行比较,结果表明,距离相近法精度最高,属性相似法次之,回归法效果较差。然后在距离相近法和属性相似法的基础上提出了综合相似法,使得模拟结果进一步提高。此方法可对中国无资料或者资料缺乏流域进行水文预报。     

无测站流域径流预测区域化方法研究进展

无测站流域径流预测是地表水文研究的难题与挑战,而区域化方法,即将水文信息从有测站流域移植至无测站或缺测站流域估算径流量的过程,则为该问题提供了有效的解决办法。由于不同流域地文属性及气候特征各不相同,目前并无通用的方法,回归法、空间近似法及物理相似法是径流预测区域化研究中最常用的三种方法。基于此,本文阐明了三种方法的基本理论,综述了其研究进展、适用性及局限性,分析了区域化研究中常用水文模型及流域特征因子遴选的依据,总结了误差检验及不确定性分析的方法,并展望了径流预测区域化研究的未来发展方向。本文可为无测站流域区域化方法的选择提供基本依据与科学参考。     

无流量资料地区径流分析计算方法研究及应用

无流量资料地区径流分析计算一直是水利工程设计的研究重点之一。以浙江省无实测流量资料的中小河流域为研究对象,以参证流域逐日降雨、逐日流量为基础,优选模型参数,构建参证流域二水源新安江产流与线性水库汇流耦合模型,并以设计流域长系列面平均逐日降水资料为输入,推求设计流域逐日径流系列。结果表明,该耦合模型具有结构简单、参数物理意义明确、计算灵活快捷、拟合精度较高等优点,可适用于浙江省无流量资料地区中小河流域径流分析计算。该研究可为后续其他无流量资料地区径流分析计算提供一定的参考。     

资料短缺地区径流模拟研究

以柬埔寨洞里萨湖流域为对象,基于多源降水信息分析、水文模型构建及适应性分析、参数移植研究及检验等,探讨了资料短缺地区的径流模拟问题。结果表明:气候再分析资料集Ag MERRA在洞里萨湖地区的精度较高,VIC模型在该区域的适应性较好,可以用来进行水文模拟;水文模型参数与流域气候和下垫面因子的相关性较好,拟合优度R2都在0. 65以上,移植的可信度较高;在3个验证流域的实测径流过程对比分析表明,基于参数移植方案构建的水文模型能较好地模拟资料短缺地区的流域水文过程。     

TRMM降雨产品在无资料地区径流模拟中应用研究

文章主要是通过对TRMM卫星降水数据的精度评价及修正,以水文模型为工具,进一步分析卫星降雨产品在无资料地区的适用性.在相似流域确定的基础上,人为拟定一个流域作为无资料地区,进行卫星修正系数以及模型参数的移用,并对其径流模拟结果进行对比分析.结果表明:TRMM卫星降水数据的日模拟结果不理想,经过校正后的数据,对径流的模拟...     

基于熵理论流量历时曲线的生态流量变化分析 ——以1961～2012年黄河流域径流为例

对黄河流域流量和生态流量进行研究,可为黄河流域的水资源科学管理和可持续发展提供科学依据和理论基础.基于黄河流域10个主要水文站的流量观测数据(1961～2012年),利用基于经验的流量历时曲线和基于熵理论的流量历时曲线对径流变化进行了系统分析,进一步估算了生态流量的变化.结果表明:①52 a间黄河流域年径流呈下降趋势....     

负荷历时曲线在流域水质特征分析中的应用

介绍了负荷历时曲线(LDC)的概念和建立方法,以及针对不同水质标准时,LDC应用于水质评价、关键水质条件和主要污染机制判断、现状及允许负荷通量估算等问题的分析。结合国外已有案例,并以洱海弥苴河流域作为典型研究区域,分别探讨了不同水质限制要求下,运用LDC具体分析和解决各类水质问题的方法。结果表明,LDC包含众多水质特征信息,可以在较少数据信息条件下,合理分析各类水环境问题,从而为流域水环境管理提供可靠决策依据。     

无水文资料地区降水径流模型计算问题初探

在2011年中央1号文件指引下,贵州省水利行业将迎来一个快速发展的时机.而贵州省规划新建工程多为流域面积小于500 km2的项目,极大部分工程所在河流属于无水文资料地区,本文对无水文资料地区利用降水径流模型计算来水量及水库规模存在的问题提出看法,以便设计单位在工程设计中引起重视.     

Strategies to enhance the reliability of flow quantile prediction in the gauged and ungauged basins

The precise reproduction of different flow regimes in both gauged and ungauged watersheds is crucial for managing environmental flow and water quality requirements. However, the ability of hydrological models to reproduce flow quantiles (FQs) is often influenced by the process of calibrating the most dominant parameters through traditional parameter estimation methods. This research proposes a systematic parameter estimation approach to improve the credibility of the hydrologic model in reproducing FQs in gauged and ungauged watersheds through the following steps: (a) implementation of parameter sensitivity analysis to identify the dominant parameters, (b) initial estimation of the sensitive parameter values, (c) an iterative search for the optimal value of the dominant parameter in reproducing FQs and (d) regionalization of parameters to estimate FQs in the ungauged watersheds. The analysis shows the highest sensitivity of the runoff curve number (CN2) in simulating the hydrologic process in all test watersheds. Moreover, the best value of CN2 was found to be different for each flow quantile. Therefore, CN2 was updated for reproduction of FQs, which resulted in an overall average improvement of the regionalized model accuracy (across all test watersheds and flow quantiles) by 37 and 46% during the calibration and validation periods, respectively. The spatiotemporal dynamics of the water balance components that often control the behaviours of FQs in both the gauged and ungauged watersheds were also quantified. The results show a wide range of spatiotemporal variations for the majority of the water balance components.     

甘肃梨园河流域SWAT径流模拟与预报

以甘肃梨园河流域为研究对象,收集相关资料组织数据库,建立SWAT分布式流域水文模型,并模拟1990-1999年月地表径流过程。通过比较模拟值与实测值得相对误差Re小于10%,相关系数R2和Nash-Sutcliffe系数Ens均大于0.80,模拟效果较好,认为SWAT模型可适用于梨园河流域的地表径流模拟。而后结合自回归模型和时域法预测的气象数据,加载到已率定的SWAT模型中预测2009-2018年地表径流。结果表明:预测期径流深呈下降趋势,分析径流对气候变化的水文响应,认为径流对气温的水文响应的敏感性较径流对降水的敏感性高。     

分布式水文模型EasyDHM在玛纳斯河流域径流模拟中的应用

玛纳斯河流域作为新疆干旱区典型的内陆河流域,其年径流量主要来源于高山区融雪径流。掌握该流域的径流变化规律,对探讨该地区气候、水文及水资源、生态环境之间的联系以及预测未来山区径流的变化规律具有重要意义。以玛纳斯河流域作为研究对象,基于分布式水文模型EasyDHM(Easy Distributed Hydrological Model),利用DEM、实测河网、土壤、土地利用及水文气象数据构建玛纳斯河流域分布式水文模型研究该流域径流过程。通过模型参数率定及验证发现,该模型精度较高,验证期内各站点纳什效率系数均在0.75以上,说明EasyDHM分布式水文模型的泛化能力较好,可应用于该流域的水雨情势分析,为预防和减轻春季融雪型洪水灾害提供了理论依据。     

Regional analysis of flow duration curves for a limestone region

The methodology proposed permits the regional analysis of that part of the duration curve which refers to droughts. It only requires (1) the definition of an equation, characterised by a set of parameters, describing the lower part of the duration curve and (2) the identification of a suitable number of statistical regional laws enabling the parameters of the selected equation to be calculated in any location where no direct discharge measurements are available.An application of the methodology to a case of the real world is then described. It refers to the Molise Region (Italy) where the effect of outcropping limestone complexes heavily influences the low flow characteristics.     

Application of Muskingum routing method with variable parameters in ungauged basin

This paper describes a flood routing method applied in an ungauged basin, utilizing the Muskingum model with variable parameters of wave travel time K and weight coefficient of discharge x based on the physical characteristics of the river reach and flood, including the reach slope, length, width, and flood discharge. Three formulas for estimating parameters of wide rectangular, triangular, and parabolic cross sections are proposed. The influence of the flood on channel flow routing parameters is taken into account. The HEC-HMS hydrological model and the geospatial hydrologic analysis module HEC-GeoHMS were used to extract channel or watershed characteristics and to divide sub-basins. In addition, the initial and constant-rate method, user synthetic unit hydrograph method, and exponential recession method were used to estimate runoff volumes, the direct runoff hydrograph, and the baseflow hydrograph, respectively. The Muskingum model with variable parameters was then applied in the Louzigou Basin in Henan Province of China,and of the results, the percentages of flood events with a relative error of peak discharge less than 20% and runoff volume less than 10% are both 100%. They also show that the percentages of flood events with coefficients of determination greater than 0.8 are 83.33%, 91.67%, and 87.5%,respectively, for rectangular, triangular, and parabolic cross sections in 24 flood events. Therefore,this method is applicable to ungauged basins.     

基于 SWAT 模型的北山水库流域地表径流模拟

为评价北山水库流域地表水资源,选用SWAT软件构建了该流域的分布式水文模型。基于2016-2018年实测水文数据以及高程、土地利用类型、土壤类型等数据,完成了对北山水库流域的SWAT模型构建,利用SWATCUP软件对参数进行率定及敏感性分析,选取决定系数(R~2)、纳什效率系数(NSE)、平均相对误差绝对值(MARE)和均方根误差(RMSE)作为模型评价指标。结果表明:北山水库月蓄水量模拟值与实测值吻合良好,模型率定期和验证期的R~2均达到0.89,NSE分别达到0.88与0.85,MARE分别为5.04%与4.23%,RMSE分别为1.15×10~6 m~3与0.90×10~6 m~3,由此表明该模型能近似反映研究区的径流变化特征,展示了SWAT模型在该流域的适用性。此外,基于验证的水文模型对主要参数进行敏感性分析,表明影响该区径流模拟最为显著的两个参数是浅层地下水回归流阈值和径流曲线数。     

MIKE SHE模型在灞河径流模拟中的应用研究

以灞河流域作为研究区域,依据该流域水文气象1990-2010年实测资料,采用MIKE SHE模型对流域径流进行模拟研究,利用Arc Gis等技术建立了模型数据库,对模型参数进行了率定和验证,使用多目标(均方根平方误差、模型效率系数和决定系数)对模型适用性进行了评价。结果表明:年径流模拟效果比较好,MIKE SHE模型在灞河流域的适用性较好,研究所率定的参数可为进一步研究灞河流域水资源利用与管理提供依据。     

基于SWAT模型的宝库河流域日径流模拟

根据西宁市宝库河流域土地利用、土壤类型及气候特征建立了适合于该区的SWAT分布式流域水文模型,并参考月过程的参数率定结果对日过程进行模型校准和验证。结果表明:基于SWAT模型的日径流模拟在该流域得到了成功运用,其中模拟的相对误差R e为16.9%,Nash-Suttclife系数E ns为0.76,相关系数r2为0.72,为后续模拟该流域鱼类产卵期的流量脉冲过程提供了数据支撑。