不同气候条件的抚河流域SWAT径流模拟与验证

以鄱阳湖水系的抚河流域为研究对象,构建了抚河流域的SWAT模型,并对李家渡水文站的径流数据进行了模拟。模拟结果表明该模型适用于抚河流域的径流模拟。为了进一步验证模型在极端气候条件下的稳定性,分别选取连续丰水年(1975—1977年)和枯水年(1963—1965年)、连续高温年(1963—1965年)和低温年(1969—1971年)对模型进行验证。通过对气候变化条件下流域径流的模拟,率定期的决定系数R²与效率系数ENS均在0.85以上,验证期(1991—1998年)的R²与ENS均在0.80以上,说明构建的模型在极端气候年份具有一定的稳定性。     

基于图论的抚河流域水资源多目标空间优化配置研究

水资源空间优化配置研究对于保障区域水资源可持续与合理高效利用具有重要意义。针对江西省抚河流域降雨时空不均和开发利用过度所造成的水资源短缺现状,利用多目标空间优化的建模思想研究该流域水资源优化配置问题。通过对抚河流域系统进行概化,构建流域网络模型,考虑经济、社会和环境影响从而设置三个相应的目标函数,并根据流域特点及节点设置列出模型的约束条件,建立基于图论的抚河流域水资源多目标空间优化配置模型。在流域现状年和规划年供需平衡分析的基础上,确定以流域较为缺水的95%来水频率下的供需水量作为优化配置基准,进行折衷规划算法(CP模型)求解,得到抚河流域各县(区)水资源优化配置结果,基本满足各县(区)需水条件,验证了模型的可行性与实用性。     

抚河临水流域降雨量变化特征及趋势分析

利用抚河临水流域内10个雨量站的1979—2008年降水观测数据,运用集中度、集中期、Mann-Kendall趋势检验法和小波变换等方法对抚河临水流域降雨量变化特征及趋势进行了分析。结果表明:(1)临水流域年平均降雨量集中度在13.6%~52.9%之间,年际变化较大,多年平均的降雨集中期是主要集中在4—6月;(2)临水流域存在15 a和4 a左右尺度的周期性变化,其中,15 a尺度为变化主周期;(3)临水流域春季、秋季及冬季降雨量均存在减小趋势,春季降雨量在1984年发生突变,2003年以后春季降雨量减少趋势达到显著性,夏季降雨量突变发生在1992年,之后降雨量开始增加,在1998—2002年增加显著,秋季降雨量突变点发生在1992年,冬季降雨量总体呈减少趋势,但减少趋势不明显,年降雨量突变点在1984、2002年,2002年之后降雨量开始呈减少趋势。     

基于SDSM的抚河流域未来极端气温模拟与预估

SDSM(Statistical Downscaling Model)统计降尺度模型是解决空间尺度问题的一种有效工具。基于统计降尺度技术和GCM输出数据,结合站点实测数据,将SDSM模型应用在抚河流域,分析了抚河流域未来最高气温与最低气温的变化趋势。使用1961—1990年和1991—2005年2个时段的实测数据和NCEP再分析数据,选取合适的NCEP大气环流因子作为预报因子,建立最高和最低气温预报量和预报因子之间的经验统计关系;并以CanESM2输出的未来数据(包括RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5 3种情景)为输入,模拟未来3个时期的极端气温变化,即A(2006—2035年)、B(2036—2065年)、C(2066—2100年)。结果表明:流域未来最高气温和最低气温都呈现明显上升趋势,最高气温和最低气温平均增加1.69℃、2.44℃,最低气温上升幅度高于最高气温;在2种气温各个情景下平均增温约2.07℃,说明未来抚河流域有出现极端高温天气的风险。分析结果对抚河流域开展气候变化的水文响应研究、水资源合理利用及生态环境保护具有重要意义。     

华中多雨人口密集型流域洪水预报（英文）

建立一个集总式水文模型,即基于蓄满产流的三水源新安江模型,模拟抚河流域1981—1995年的18次暴雨洪水过程;采用马斯京根分段连续算法计算河流洪水演算和水流过程线;然后将所有水流过程线线性叠加,确定水流和洪水过程;利用日尺度数据和洪水频率数据对模型进行参数率定。结果表明:该模型在现场洪水模拟中的平均确定系数为0.911,模型校准的平均径流深度误差为4.73%,验证的平均径流深度误差为8.21%,三水源新安江模型可以被应用于抚河流域的洪水预报工作中。该研究为我国中部多雨地区的洪水预报研究提供了有益的参考。     

SWAT模型在赣江流域径流模拟中的应用研究

利用赣江流域1961—2005年水文数据、数字高程图(DEM)、土地利用类型、土壤类型、气象数据等构建了SWAT分布式水文模型,采用SUFI-2算法进行模型参数敏感性分析、率定,并对赣江流域径流量过程进行模拟。结果表明:率定期和验证期的模拟值和实测流量拟合程度较好,决定系数(R2)和纳什效率系数(ENS)均高于0. 80,模拟结果较理想,有很好的适用性。该研究可为赣江流域分布式流域水文模型构建及未来的水资源规划和管理提供参考。     

华中多雨人口密集型流域洪水预报

建立一个集总式水文模型，即基于蓄满产流的三水源新安江模型，模拟抚河流域1981—1995年的18次暴雨洪水过程；采用马斯京根分段连续算法计算河流洪水演算和水流过程线；然后将所有水流过程线线性叠加，确定水流和洪水过程；利用日尺度数据和洪水频率数据对模型进行参数率定。结果表明：该模型在现场洪水模拟中的平均确定系数为0.911，模型校准的平均径流深度误差为4.73%，验证的平均径流深度误差为8.21%，三水源新安江模型可以被应用于抚河流域的洪水预报工作中。该研究为我国中部多雨地区的洪水预报研究提供了有益的参考。     

抚河流域降雨、地形变化特征及其对非点源污染影响的初步分析

基于江西省抚河流域内25个雨量站20年(1986～2005年)的雨量观测资料,采用SWAT模型划分子流域,结合标准差分级法,对抚河流域降雨进行时空变化分析,利用ArcGIS对子流域平均坡度和降雨进行栅格加权计算非点源污染风险值,并据此将流域划分非点源污染风险等级,为流域降雨与地形变化特征分析,以及流域非点源污染的影响作出了有益的探索,可供同行借鉴.     

妫水河流域水文模拟及参数不确定性分析

以北京市延庆区妫水河为例,使用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型对妫水河流域进行月尺度水文模拟,使用SUFI-2(Sequential Uncertainty Fitting)算法分析参数的敏感性,依据SWAT-CUP自动率定得到P因子和R因子分析模型的不确定性,从而完成本流域分布式水文模型的构建。率定结果显示,率定期确定系数R 2为0.65,效率系数NSE为0.61;验证期确定系数R 2为0.89,效率系数NSE为0.88;不确定性分析结果中P-factor均大于0.5,R-factor均小于0.3。通过以上分析可得该模型对妫水河流域的水文模拟有良好的效果。     

抚河流域生态需水计算方法与模型建立

结合抚河流域生态需水特征,阐述了抚河流域生态需水概念界定和拟选的适合该流域的计算方法,并根据拟选计算方法和模型,确定了抚河流域最小生态需水量及其年内逐月分配过程．     

江西投资370亿元启动抚河流域生态保护及综合治理工程

<正>日前,江西启动了抚河流域生态保护及综合治理工程,工程总投资将达370亿元。该工程PPP项目一期现已签约,涉及水资源保护、堤防和河道整治、水文化建设、水陆交通及智慧流域等五大工程,总投资合计48.14亿元。全长348km的抚河是鄱阳湖水系主要河流之一。据了解,抚河流域生态保护及综合治理工程运用水生态理念,推动整个抚河流域的综合治理,把水利工程与水上旅游、乡村旅游等业态有机融合。抚州市同时启动了"智慧抚河"项目,     

流域水生态补偿成本测算与效益模型的确立

文章基于交易率(TRS)和贝叶斯网络(BNs)技术,结合国内流域水生态补偿具体实施情况,尝试对流域水生态保护补偿的成本测算进行科学计算。同时基于单区域和多区域水生态补偿收益模型,探索建立流域水生态补偿效益模型体系以及测算系统,为流域水生态补偿提供模型和科学计算参考支持。     

基于相似流域法的SWAT模型模拟黄河中游无资料地区径流

选用黄河中游两个小流域,基于相似流域法探求分布式水文模型SWAT在黄河中游小流域无资料地区径流模拟的适用性。通过距离、流域面积相近及属性相似的方法,用已知流域率定参数移植到无资料流域进行径流模拟。选取2009-2013年的日径流与月径流进行模型率定,以效率系数(NS)和决定系数(R2)为评价指标,率定出4个模型敏感系数,并用2014-2016年的日径流与月径流进行模型验证。结果显示:率定期月径流模拟的R2为0. 76,NS为0. 70;日径流模拟的R2为0. 70,NS为0. 64;验证期月径流模拟的R2为0. 82,NS为0. 74;日径流模拟的R2为0. 78,NS为0. 68。说明基于相似流域法的SWAT模型对于无资料的小流域月径流量模拟具有很好的适用性。     

基于CMADS驱动下SWAT模型的敖江流域径流模拟

目前针对气象、水文资料不足的小尺度流域进行径流模拟的研究相对较少。选取敖江流域为研究区,利用中国大气同化驱动数据集(CMADS)驱动SWAT模型对该流域2008—2016年进行逐月径流模拟,并使用水文比拟法结合邻近的2个传统气象站计算出模拟时段的观测数据以完成模型参数的率定与验证。结果表明:模拟结果与观测值较吻合,率定期(2010—2013年)评价指标决定系数R²和Nash-Suttcliffe系数NS分别为0.84和0.76,验证期(2014—2016年)两者分别为0.85和0.74,均达到了模型的评价要求。研究成果表明CMADS驱动下的SWAT模型适用敖江流域的径流模拟,采用水文比拟法适合在水文资料不足的地区进行径流计算,可为缺少气象与水文资料的小尺度流域进行径流模拟提供参考。     

抚河中下游流域缺水情况及典型年研究

抚河水量支撑着抚河流域的用水安全,尤其是人口密集、工农业较为发达的抚河中下游流域。通过对水文资料以及其他资料的整理分析,当前抚河中下游流域的缺水干旱呈现以下情况:近10 a来的降雨量有所偏少,干旱缺水频发;年内枯水期和后汛期(农业用水高峰期)均出现缺水问题;持续的社会发展使得对用水的需求保持高位,水资源供需问题不容乐观;年内最低水位下降的现象反映缺水干旱问题有所加重;流域内水利工程调节能力有所提高,但仍显不足。另外,对缺水期抚河径流量和降雨量进行频率分析,分别得出了频率曲线和典型年,2种方法得出的规律较为一致,因土壤前期含水量差异的原因,部分典型年有所差异。     

基于ArcSWAT2009的锦江流域径流模拟分析

基于ArcGis10.0建立了锦江流域数据库,将ArcSWAT2009模型应用于锦江流域的径流模拟。采用LH-OAT灵敏度分析方法进行参数灵敏度分析,得出模型灵敏参数序列,并利用4个水文站(危坊、宜丰、上高、高安)2001~2008年径流观测数据对SWAT模型进行参数率定。模型适用性评价结果表明:校准期和验证期年均值相对误差(Re)小于20%,月相关系数(R2)和月效率系数(NSE)均大于0.7,拟合精度较高,SWAT模型适宜锦江流域的径流模拟。     

基于耦合水动力模型的广州市东濠涌流域洪涝模拟

东濠涌流域位于广州市中心城区越秀区内,调研分析流域内积水点淹没成因与利用数值模拟方法研究该城市流域洪涝过程并获得一定可靠性和精度的洪涝水情信息,可为相关部门抢险救灾决策提供理论参考和科学依据。根据城市洪涝过程的水文水力学方法原理,以SWMM作为一维模型基础,采用动态链接库文件(DLL)方法耦合二维水动力模型,通过侧向、正向和垂向的连接构建耦合水动力模型,以东濠涌流域为研究区域构建基于耦合水动力模型的东濠涌流域洪涝模型并选用两场实测降雨对模型进行模拟分析。结果表明:模型在一维排水系统的排水能力与二维地表积水的模拟均具有较好的精度和可靠性。该耦合水动力模型在东濠涌流域的应用进一步证明了耦合模型连接算法的合理性和可行性,对城市洪涝模拟分析有较好的应用价值。     

新安江NAM和TOPMODEL模型在安阳河流域比较应用研究

海河流域作为我国的政治文化中心,流域内人口密度大,水循环过程受到强烈的人为干扰,导致流域的水文水资源特征改变。因此,为了探讨海河流域河流的产流机制,本研究以安阳河流域为例,分别采用新安江模型、NAM模型和TOPMODEL模型进行日径流过程模拟和次洪模拟计算,结果表明在海河流域三个模型模拟效果均良好。三种水文模型模拟的结果为:在日径流模拟方面,NAM模型与新安江和TOPMODEL模型相比,在率定期其确定性系数较其它模型相对较高,在验证期其率定系数也相对较高,且径流深相对误差较小;在次洪模拟方面,NAM模型与新安江和TOPMODEL模型相比,2场洪水的确定性系数有所提高;2场洪水的径流深相对误差都较小;2场洪水的洪峰相对误差较小,峰现时差有了明显的提高。因此,NAM模型在安阳河流域的应用效果最佳。     

深圳鹅颈水流域SWMM模型参数敏感性分析及率定研究

以深圳市鹅颈水流域为研究区域搭建SWMM模型,在3场不同强度降雨条件下模拟该区域的水文水质。同时,采用修正摩尔斯(Morris)筛选法对模型水文水质参数进行敏感性分析,并以此结果对模型参数进行率定。研究结果显示:水力模块中参数敏感性的大小依次为不渗透性(imperv)、宽度(width)和坡度(slpoe);水质模块中最敏感的参数为冲刷指数(exponent);经敏感性分析模型率定结果较好,率定误差检验系数ENS为0.634~0.861,R2为0.698~0.96。     

分布式水文模型EasyDHM在海河阜平流域的应用

目前很多分布式水文模型还主要应用在科研领域,缺乏在实际的水管理业务中的应用。分布式水文模型EasyDHM的开发则以实用为目的,着重关注模拟效果及建模效率。模型具有友好的操作界面,适用于各种时空尺度的流域水文模拟,并且模型易于扩展,可进行水资源评价。以海河流域阜平水文站以上流域为研究对象,应用EasyDHM模型进行流域水文模拟,通过对模型参数进行敏感性分析及率定,使阜平流域率定期及验证期Nash效率系数达到0．96。分析表明,EasyDHM模型在阜平流域具有很好的适用性。